DE3638852A1

DE3638852A1 - Bildverarbeitungsgeraet und -verfahren

Info

Publication number: DE3638852A1
Application number: DE19863638852
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Abe; Masahiko Matsunawa; Seiichiro Hiratsuka
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1985-11-15
Filing date: 1986-11-14
Publication date: 1987-05-21
Anticipated expiration: 2006-11-15
Also published as: US4717964A; DE3638852C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Bildverarbeitungsgerät, insbesondere zur Ermöglichung einer Schätzung oder Taxierung (estimation) eines Halbtonbilds aus einem mehrfach codierten Bild, sowie ein Verfahren zum Schätzen (estimating) eines Halbtonbilds.

Zahlreiche der derzeit im Einsatz befindlichen Ausgabevorrichtungen, d. h. Anzeigeeinheiten und Druckgeräte, sind auf eine Bildwiedergabe nur in Schwarzweiß beschränkt. Für eine simulierende Wirkung bei der Wiedergabe von Halbtönen werden bekanntlich ein sog. "Dichtemusterverfahren" (Hellemusterverfahren) oder ein sog. "Zitterverfahren" angewandt, die beide auf solche herkömmlichen Ausgabevorrichtungen anwendbar sind. Diese beiden Verfahren sind jeweils eine Art von Gradationsverfahren pro Fläche, bei denen die Zahl von in eine Einheitsfläche (Matrix) eingegebenen (put) Punkten geändert wird.

Bei dem in Fig. 22-b gezeigten Dichtemusterverfahren werden mittels einer Schwellenwertmatrix in dem einem Pixel des Originals oder der Vorlage entsprechenden Teil zahlreiche Punkte aufgezeichnet, während beim Zitterverfahren gemäß Fig. 22-a ein Punkt in dem einem Pixel des Originals entsprechenden Teil aufgezeichnet wird. Wie aus diesen Darstellungen hervorgeht, liefern diese beiden Verfahren jeweils binär codierte Ausgangs- oder Ausgabedaten, welche Halbtonbilder mit den zwei Größen "Weiß" und "Schwarz" in simulierter oder nachgeahmter Weise darstellen.

Bei einer solchen Umwandlung ist es vorteilhaft, wenn ein Verfahren zur Verfügung steht, mit dem eine Rückumwandlung von den simulierend durch binär codierte Größen oder Werte wiedergegebenen Halbtonbildern in die Original-Halbtonbilder, d. h. die Eingabedaten gemäß Fig. 22, vorgenommen werden kann, weil diese Fähigkeit eine Verarbeitung der Daten und somit eine Umwandlung von Bildern in verschiedenartiger Weise erlaubt. Ein in einem Dichtemuster wiedergegebenes Bild kann unmittelbar wieder in sein Original-Halbtonbild zurückgeführt werden, wenn die Anordnung (array) der Musterpegel bestimmt ist, doch ist dabei die Auflösung relativ zum Informationsgehalt gering. Im Vergleich zu einem Dichtemusterbild ermöglicht dagegen ein Zitterbild (dither image) eine hohe Auflösung in bezug auf den Informationsgehalt, doch ist es schwierig, ein Zitterbild wieder in das Original-Halbtonbild zurückzuführen. Das Zitterverfahren allein ist daher nicht für eine verschiedenen Anforderungen genügende Bildumwandlung geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Geräts zum Verarbeiten von Bildern, welches in der Lage ist, die Original-Halbtonbilder auf der Grundlage ihrer entsprechenden mehrfach codierten (multicoded) Bilder, einschließlich binär codierter Bilder, zufriedenstellend (ab)zuschätzen oder zu taxieren (estimating). Die Erfindung bezweckt auch die Schaffung eines entsprechenden Verfahrens.

Die obige Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist ein Bildverarbeitungsgerät mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Halbtonbilds in der Weise, daß auf ein mehrfach codiertes Bild aus Bereichen unterschiedlicher Dichte, durch Mehrfachcodierung unter Verwendung einer vorgeschriebenen Schwellenwertmatrix geformt oder erzeugt, mehrere verschiedene Abtasteinheitsflächen jeweils aufeinanderfolgend zum mehrfach codierten Bild für jedes Pixel aufgetragen werden, um auf die Verhältnisse zwischen den Bereichen unterschiedlicher Dichte des mehrfach codierten Bilds innerhalb der Einheitsflächen gegründete Größen oder Werte abzuleiten, worauf unter Anwendung der Schwellenwertmatrix Dichtemuster aus den obigen Werten abgeleitet werden und hierauf das Halbtonbild durch Vergleichen der Dichtemuster mit dem mehrfach codierten Bild in den Einheitsflächen gebildet wird. Das Gerät umfaßt ferner eine Einrichtung, um die Lage der für die Ableitung des mehrfach codierten Bilds mit der Lage der zur Ableitung des Dichtemusters benutzten Schwellenwertmatrix koinzidieren zu lassen.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren besteht darin, daß mehrfach codierte Bilder innerhalb jeder eine Vielzahl von verschiedenen, auf jedes Pixel angewandten Einheitsflächen mit wiederumgewandelten mehrfach codierten Bildern, die durch Verarbeitung der mehrfach codierten Bilder in vorgeschriebener Weise erhalten wurden, verglichen werden und damit die optimale Einheitsfläche gewählt wird.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1-a ein Blockschaltbild eines Geräts gemäß der Erfindung,

Fig. 1-b bis 1-e schematische Darstellungen für einen Fall, in welchem ein Zitterbild aus einem Original-Halbtonbild gewonnen oder abgeleitet wird,

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Schätzen (bzw. Taxieren) eines Halbtonbilds bei der praktischen Realisierung der Erfindung,

Fig. 3 Beispiele für binär codierte Bilder und Einheitsflächen oder Flächeneinheiten,

Fig. 4 eine Darstellung der Reihenfolge, in welcher eine Einheitsfläche gewählt wird,

Fig. 5 Darstellungen der Art der Wahl einer Einheitsfläche,

Fig. 6 ein beispielhaftes Schaltbild einer Halbtonbild- Wiedergabeschaltung,

Fig. 7 und 8 Zeitsteuerdiagramme für den Betrieb des Geräts gemäß der Erfindung,

Fig. 9 bis 15 beispielhafte Schaltbilder für Halbtonbild- Schätzkreise,

Fig. 16 Dichte(verteilungs)muster,

Fig. 17-a eine Darstellung eines Beispiels für die Bewegung der Einheitsfläche auf den in Fig. 1-d gezeigten Schwellenwertdaten,

Fig. 17-b Darstellungen eines Beispiels für die Änderung der Schwellenwertdaten in Übereinstimmung mit der Bewegung der Einheitsfläche,

Fig. 17-c eine beispielhafte Darstellung für die Änderung des Dichtemusters der codierten Daten in Übereinstimmung mit der Änderung der Schwellenwertdaten,

Fig. 17-d eine Darstellung der Adressen und der relevanten Daten in einem Dichtemuster- Festwertspeicher,

Fig. 18 ein Schaltbild zur Darstellung des Signalverkehrs zwischen einer Bildlesevorrichtung und einem Halbtonschätzteil,

Fig. 19 ein Schaltbild einer Bildlesevorrichtung,

Fig. 20 eine Darstellung des Inhalts eines Schwellenwert- Festwertspeichers,

Fig. 21 eine schematische Darstellung des Schrittakts (timing) der Vorlagenauslesung und

Fig. 22 schematische Darstellungen bisheriger Binärcodierverfahren.

Im folgenden ist zunächst eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Geräts beschrieben.

Gemäß Fig. 1 ist eine Bildlesevorrichtung 1 zum Auslesen eines Original- oder Vorlagenbilds und zu seiner Umwandlung in mehrfach codierte Daten vorgesehen. Die Bildlesevorrichtung 1 vermag ein Original- oder Vorlagenbild mittels eines photoelektrischen Wandlers, z. B. einer CCD-Vorrichtung, auszulesen bzw. abzutasten und die Abtastwerte in elektrische Signale umzuwandeln, welche dann einer A/D-Umwandlung in entsprechende Digitaldaten unterworfen werden, die nach einer Schattenkompensation (Einpegelungsbehandlung der CCD-Ausgangssignale) in mehrfach codierte Daten umgesetzt werden. Ein(e) Halbtonbild- Wiedergabeschaltung oder -kreis 2, die (der) mit mehrfach codierten Digitaldaten (einschließlich binär codierter Daten) und (Schritt-)Taktsignalen von der Bildlesevorrichtung 1 beschickt wird, verarbeitet die mehrfach codierten Digitaldaten zu Halbtonbildsignalen.

Eine Bildverarbeitungsschaltung 3 wird mit Halbtonbildsignalen und Taktsignalen von der Wiedergabeschaltung 2 beschickt und führt die Verarbeitung eines Bilds, wie Vergrößerung, Verkleinerung und Filterung, nach Maßgabe der durch einen nicht dargestellten Hilfsrechner vorgegebenen Verarbeitungsarten aus. Eine Mehrfachcodierschaltung 4 wird mit Halbtonsignalen und Taktsignalen von der Bildverarbeitungsschaltung 3 beschickt und führt die Mehrfachcodierung unter Verwendung von bzw. mittels Schwellenwerten durch, die durch die vom Hilfsrechner oder über ein Tastenfeld vorgegebenen Schwellenwert-Wählsignale gewählt sind. Ein Aufzeichnungsgerät 5 nimmt die von der Mehrfachcodierschaltung 4 ausgegebenen, mehrfach codierten Daten ab und reproduziert ein Bild aus diesen Daten. Eine Bildspeichereinheit 6 dient zum Speichern der von der Bildlesevorrichtung 1 ausgegebenen Binärdaten und/oder der von der Mehrfachcodierschaltung 4 ausgegebenen mehrfach codierten Daten. Als Aufzeichnungsgerät 5 wird ein Laserdrucker, ein Leuchtdioden- bzw. LED-Drucker o. dgl. verwendet. Diese Einheiten arbeiten auf die im folgenden beschriebene Weise.

Ein auf einem Original bzw. einer Vorlage aufgezeichnetes Bild wird durch einen photoelektrischen Wandler, z. B. eine CCD-Vorrichtung, in der Bildlesevorrichtung 1 ausgelesen, so daß sein bzw. ihr Inhalt in elektrische Signale umgewandelt wird. Die durch die von dieser Umwandlung herrührenden elektrischen Signale dargestellten Bildsignale werden dann durch einen A/D-Wandler in der Bildlesevorrichtung 1 in Digitaldaten umgesetzt. Letztere werden einer Schattenkompensation (shading compensation) in bezug auf jedes Pixel (bzw. Bildelement) als Einheit unterworfen und sodann in mehrfach codierte Digitaldaten durch die Mehrfachcodierschaltung in der Bildlesevorrichtung 1 umgewandelt, worauf diese Digitaldaten ausgegeben werden. Diese ausgegebenen, mehrfach codierten Daten werden zur Halbton-Wiedergabeschaltung 2 übertragen und gleichzeitig in der Bildspeichereinheit 6 abgespeichert. Die Wiedergabeschaltung 2 reproduziert das Halbtonbild aus den eingegebenen mehrfach codierten Daten.

Die Art und Weise der Mehrfachcodierung ist anhand der Binärcodierung als Beispiel in den Fig. 1-b bis 1e veranschaulicht.

Fig. 1-b veranschaulicht ein Beispiel von Halbtonbilddaten, die durch Auslesen eines Vorlagenbilds durch den photoelektrischen Wandler, Umwandeln der ausgelesenen Daten in Digitaldaten mittels des A/D- Wandlers und anschließende Schattenkompensation an den Digitaldaten erhalten werden.

Fig. 1-e veranschaulicht die durch Vergleichen des Halbtonbilds gemäß Fig. 1-b mit einer in Fig. 1-c gezeigten Schwellenwertmatrix (als Beispiel) auf die in Fig. 1-d gezeigte Weise erhaltenen oder gewonnenen binär codierten Daten.

Die Arbeitsweise der Halbtonbild-Wiedergabeschaltung 2 ist im folgenden zunächst anhand des Verfahrens vor der Beschreibung des Geräts im einzelnen erläutert.

Fig. 2 veranschaulicht in einem Ablaufdiagramm ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens gemäß der Erfindung. Gemäß diesem Ablaufdiagramm werden beim Verfahren folgende Schritte durchgeführt:

Schritt 1

Es werden zunächst mehrere unterschiedliche oder verschiedene Einheitsflächen jeweils in einer Lage für die Abtastung in bezug auf jedes Pixel in einem mehrfach codierten, aus Bereichen unterschiedlicher Dichte bestehenden Bild gesetzt.

Fig. 3-a bis 3-g veranschaulichen Beispiele für mehrfach codierte Bilder aus binär codierten Bildern der in Fig. 1-e gezeigten Art, zu denen jeweils eine Einheitsfläche hinzugefügt ist. Dargestellt sind Einheitsflächen A (2 Zeilen, 2 Spalten (2 × 2)) gemäß Fig. 3-a, B (2 Zeilen, 4 Spalten (2 × 4)) gemäß Fig. 3-b, C (4 Zeilen, 2 Spalten (4 × 2)) gemäß Fig. 3-c, D (4 Zeilen, 4 Spalten (4 × 4)) gemäß Fig. 3-d, E (4 Zeilen, 8 Spalten (4 × 8)) gemäß Fig. 3-e, F (8 Zeilen, 4 Spalten (8 × 4)) gemäß Fig. 3-f und G (8 Zeilen, 8 Spalten (8 × 8)) gemäß Fig. 3-g. Der dicke schwarze Punkt in jeder Flächeneinheit stellt das Bewegungszentrum beim Verschieben der Flächeneinheit auf dem binär codierten Bild dar und bildet einen Punkt zum Schätzen (bzw. Taxieren) des Halbtonbilds. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf das Beispiel von binär codierten Bildern.

Bei der praktischen Realisierung der Erfindung wird die optimale Flächeneinheit unter den verschiedenen, unterschiedlichen Flächeneinheiten unter Berücksichtigung der Tatsache gewählt, daß das menschliche Sehempfinden eine hohe Fähigkeit für die Unterscheidung von Gradationen in einem Bereich einer niedrigen Raumfrequenz (in welchem die Änderungen im Pixeldichtepegel klein sind) besitzt, während diese Fähigkeit in einem Bereich hoher Raumfrequenz (in welchem große Änderungen des Pixeldichtepegels vorliegen) gering ist. Infolgedessen können Halbtonbilder insgesamt hoher Güte dadurch erzielt werden, daß eine große Einheitsfläche für steile Gradationswiedergabe oder -darstellung in einem Bereich niedriger Raumfrequenz und eine kleine Einheitsfläche in einem Bereich hoher Raumfrequenz angewandt und damit Bilder hoher Auflösung wiedergegeben werden.

Schritt 2

Es wird die größte Abtastflächeneinheit G gewählt.

Wie in Verbindung mit Schritt 1 beschrieben, liegt das Grundprinzip der Realisierung der Erfindung darin, eine möglichst große Einheitsfläche zu wählen, solange in dieser keine Dichteänderung zu beobachten ist. Gemäß Fig. 4 werden daher die Einheitsflächen in folgender Reihenfolge gewählt: G-F-E-D-C-B-A.

Schritt 3

Es wird ein Schätzwert auf der Grundlage des Verhältnisses zwischen den weißen und schwarzen Bereichen innerhalb der gewählten Einheitsfläche berechnet, und der Schätzwert wird anschließend mittels einer Zittermatrix entsprechend der Größe der gewählten Einheitsfläche wieder in einen Mehrfachcode (zurück) umgewandelt.

Fig. 5-a veranschaulicht das binär codierte Bild innerhalb des Umrisses einer Flächeneinheit G, die in einer Anfangsabtaststellung, wie in Fig. 3-g, gesetzt ist. Innerhalb dieser Flächeneinheit sind insgesamt 26 weiße Pixel vorhanden. Wenn die Zahl 26 als Schätzwert zur Wiedergabe des mittleren Pixelpegels für alle Pixel in der Einheitsfläche vorausgesetzt wird, wird gemäß Fig. 5-b in alle Pixel die Zahl 26 eingesetzt, so daß das Bild gemäß Fig. 5-b als geschätztes (oder taxiertes) Halbtonbild erhalten wird.

Das so erhaltene geschätzte Halbtonbild wird mittels einer Zittermatrix entsprechend der Größe der Flächeneinheit G wieder in einen Binärcode umgewandelt (vgl. Fig. 5-c). Verglichen mit dem Wert 45 (1, 1 in einer Zittermatrix von Fig. 5-c) ist beispielsweise der Wert 26 in der 1. Zeile, 1. Spalte (1, 1) in einem Halbtonbild gemäß Fig. 5-b kleiner, so daß das Pixel (1, 1) schwarz ist. Der Wert 26 (1, 2) gemäß Fig. 5-b ist im Vergleich zum Wert 5 (1, 2) gemäß Fig. 5-c größer, so daß das Pixel (1, 2) weiß wird. Diese Binärumcodierung des Halbtonbilds gemäß Fig. 5-b liefert ein in Fig. 5-d gezeigtes binär codiertes Bild.

Schritt 4

Es wird geprüft, ob das wiederumgewandelte, mehrfach codierte Bild mit dem ursprünglichen mehrfach codierten Bild koinzidiert bzw. übereinstimmt.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Beispiel wird das ursprüngliche, binär codierte Bild (Fig. 5-a) mit dem wiederumgewandelten binär codierten Bild gemäß Fig. 5-d verglichen. Ersichtlicherweise stimmen die beiden Bilder nicht miteinander überein. Eine Nicht- Koinzidenz in diesem Fall bedeutet, daß eine Änderung im Pixeldichtepegel innerhalb der Einheitsfläche G vorhanden ist bzw. stattgefunden hat.

Schritt 5

Es wird eine andere Abtasteinheitsfläche gewählt, wenn sich die Einheitsfläche G als ungeeignet erweist (Ergebnis: Nicht-Koinzidenz).

Gemäß der Wählreihenfolge nach Fig. 4 wird als nächstes die Einheitsfläche F gewählt. Mit dieser wird der in Schritt 3 beschriebene Vorgang wiederholt. Fig. 5-e zeigt ein binär codiertes Bild an der Ausgangsstellung innerhalb des Umrisses der Einheitsfläche F. Innerhalb dieses Umrisses befinden sich vierzehn weiße Pixel. Die Einheitsfläche F liefert einen Schätzwert von 28, entsprechend 14, multipliziert mit dem Vergrößerungsfaktor von 2 der Einheitsfläche F.

Der erwähnte Ausdruck "Vergrößerung" ("gain") für eine Einheitsfläche kann als Quotient bezeichnet werden, der durch Dividieren der Fläche der größten Einheitsfläche durch die Fläche der jeweils relevanten Einheitsfläche erhalten wird. Beispielsweise ist die Vergrößerung (oder der Vergrößerungsfaktor) der Einheitsfläche A gleich 16; dies stellt den Quotienten aus der Division der Fläche der größten Einheitsfläche G (8 × 8 = 64) durch die Fläche der (betreffenden) Einheitsfläche A (2 × 2 = 4) dar. Für jede der Einheitsflächen gemäß Fig. 3 ist die jeweilige Vergrößerung unmittelbar unter der betreffenden Darstellung angegeben. Die Vergrößerungen werden dazu benutzt, die Gradationscharakteristik in jeder Einheitsfläche auf einen gleichmäßigen Maßstab zu kompensieren.

Wenn beispielsweise die Zahl 28 einen Schätzwert zur Wiedergabe des mittleren Pixeldichtepegels des binär codierten Bilds (Fig. 5-e) repräsentiert, werden in alle Pixel gemäß Fig. 5-f Zahlen 28 eingetragen, worauf das Bild gemäß Fig. 5-f als geschätztes Halbtonbild erhalten oder abgeleitet wird. Das so gewonnene geschätzte Halbtonbild wird mittels einer Zittermatrix entsprechend der Größe der Einheitsfläche F wieder in einen binären Code umgewandelt (vgl. Fig. 5-g), wobei diese Wiederumwandlung entsprechend ein binär codiertes Bild gemäß Fig. 5-h ergibt.

Sodann wird das ursprüngliche binär codierte Bild (Fig. 5-c) mit dem wiederumgewandelten binär codierten Bild gemäß Fig. 5-h verglichen. Im vorliegenden Fall koinzidieren diese beiden Bilder, wobei diese Koinzidenz bedeutet, daß keine Änderung im Pixelpegel innerhalb der Einheitsfläche F vorliegt und somit die Einheitsfläche F geeignet ist.

Schritt 6

Unter Heranziehung der gewählten Flächeneinheit (F), bei welcher das wiederumgewandelte binär codierte Bild mit dem ursprünglichen binär codierten Bild koinzidiert bzw. übereinstimmt, wird der erzielbare Schätzwert (im vorliegenden Fall 28) als Schätzwert für das Halbtonbild in Pixel am Bewegungszentrum bestimmt. Der Wert 28 gemäß Fig. 5-f stellt den so erhaltenen oder abgeleiteten Schätzwert dar.

Im folgenden sei angenommen, daß ein Schätzwert des Pixels (1. Zeile, 1. Spalte) des Halbtonbilds zu 28 bestimmt ist. Nach der beschriebenen Schätzoperation kann erwartet werden, daß sich das Bewegungszentrum der Einheitsflächen bzw. -fläche um ein Pixel auf den binär codierten Bilddaten verschiebt (vgl. Fig. 1-e und Fig. 3-g). Nachdem das Bewegungszentrum der Flächeneinheiten um z. B. eine Spalte verschoben worden ist, wird ein neuer Schätzwert anhand der oben beschriebenen Schätzoperation abgeleitet. Der augenblickliche Schätzwert entspricht dem Pixel (1. Zeile, 2. Spalte).

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die erste Schätzoperation aufeinanderfolgend oder fortlaufend für die (gesamte) 1. Zeile des geschätzten Halbtonbilds ausgeführt werden, worauf nach Abschluß der Schätzoperation für die 1. Zeile das Bewegungszentrum der Flächeneinheiten zur anfänglichen Spalte zurückgeführt und um eine Zeile auf den binär codierten Bilddaten verschoben werden kann; dieselbe Operation kann für das Pixel (2. Zeile, 1. Spalte) eingeleitet werden.

Durch diese Wahl der optimalen Flächeneinheiten für alle Pixel und Wiederholen der Schätzung der Halbtonbilder auf der Grundlage der optimalen Einheitsflächen können Bilder hoher Güte für alle Bilder abgeschätzt werden. Wenn somit auf einem Wiedergabegerät ein Bild auf der Grundlage der auf diese Weise erhaltenen Schätzwerte wiedergegeben wird, kann dieses Bild mit hoher Güte wiedergegeben werden.

Es kann vorkommen, daß beim Vergleich eines wiederumgewandelten binär codierten Bilds mit dem ursprünglichen binär codierten Bild in Schritt 4 diese Bilder in keiner der dafür vorbereiteten Einheitsflächen übereinstimmen. In solchen Fällen wird durch Wahl der kleinsten Einheitsfläche (A beim vorliegenden Ausführungsbeispiel) der Vergleich aus dem Programmablauf gemäß Fig. 2 herausgeführt.

Im folgenden ist anhand von Fig. 6 eine erfindungsgemäß verwendbare Halbtonbild-Wiedergabeschaltung 2 im einzelnen erläutert. Diese Wiedergabeschaltung 2 umfaßt einen ersten Wählkreis 20 zum Abnehmen von Binärdaten von der Bildlesevorrichtung 1 und zum Aussortieren des Datenflusses sowie einen Zeilenspeicherteil 21 zum getrennten Speichern der vom ersten Wählkreis 20 übertragenen Binärdaten in jeder Zeile. Der Zeilenspeicherteil 21 besteht aus neun Zeilenspeichern L ₁-L ₉, welche Binärdaten in neun Zeilen gleichzeitig abzuspeichern vermögen. Bei der dargestellten Ausführungsform wird ein Zeilenspeicherteil aus neun Zeilen deshalb benutzt, weil die größte Einheitsfläche G (vgl. Fig. 3) aus acht Zeilen besteht und eine zusätzliche Zeile für die Echtzeitverarbeitung nötig ist. Ein zweiter Wählkreis 22 dient zum Aussortieren der zu verarbeitenden Daten, die über acht Zeilen (oder Leitungen) von den neun Zeilen des Zeilenspeicherteils 21 zugeführt werden. Ein Halbton-Schätzteil 23 nimmt die vom zweiten Wählkreis 22 ausgegebenen Daten ab und gibt für jede Einheitsfläche die Schätzwerte eines Halbbilds sowie die Ergebnisse des Vergleichs des wiederumgewandelten binär codierten Bilds mit dem ursprünglichen binär codierten Bild aus. Ein (weiterer) Wählkreis 24 nimmt für jede Einheitsfläche die Schätzwerte sowie die vom Halbton-Schätzteil 23 ausgegebenen Ergebnisse des Vergleichs zwischen den ursprünglichen und den wiederumgesetzten binär codierten Bildern ab und wählt den optimalen Schätzwert, um sodann den gewählten Wert als Halbtonsignal auszugeben.

Ein Taktgenerator 25 (Fig. 6) wird mit verschiedenen (Schritt-)Taktsignalen (Synchronisiertakt, H-VALID, V-VALID und H-SYNC) von der Bildlesevorrichtung beschickt, wobei er entsprechend relevante Taktsignale zu erstem und zweitem Wählkreis 20 bzw. 22, zum Zeilenspeicherteil 21, von welchem die Signale den Halbton-Schätzteil 23 adressieren, und zum Wählkreis 24 liefert. Das als "Synchronisiertakt" bezeichnete Signal ist ein Taktsignal (Hauptabtast-Synchronisiersignal), das für jede Einheit der Binärdaten ausgegeben wird; das Signal "H-SYNC" ist ein für jede Zeile ausgegebenes Taktsignal (Unterabtast-Synchronisiersignal); das Signal "H-VALID" ist ein Freigabesignal zur Anzeige der gültigen Breite (valid width) der Daten in Richtung der Hauptabtastung; und das Signal "V-VALID" ist ein Freigabesignal zur Anzeige der gültigen Breite der Daten in Richtung der Neben- oder Unterabtastung (Lesebreite der Vorlage). Die Wechselbeziehung zwischen diesen (Schritt-)Taktsignalen sind in den Zeitsteuerdiagrammen von Fig. 7 und 8 veranschaulicht. Fig. 7 veranschaulicht dabei die Hauptabtastrichtung, während Fig. 8 die Unter- oder Nebenabtastrichtung zeigt. Die Fig. 7 und 8 sind nachstehend näher erläutert.

In Fig. 7 sind ein Signal H-SYNC, ein Signal H-VALID, ein Synchronisiertaktsignal und ein Bildinformationssignal jeweils mit 7-a, 7-b, 7-c bzw. 7-d bezeichnet.

Im Signal H-SYNC stellt das Intervall zwischen der Vorderflanke des einen Impulses und derjenigen des folgenden Impulses eine Einzeilen-Abtastzeitspanne (Zeit der CCD-Belichtung) dar. Im Signal H-VALID stellt das Intervall zwischen der Hinterflanke des einen Impulses und der Vorderflanke des folgenden Impulses eine effektive Bilddatenperiode dar. Die Bildinformation wird auf einer Sammelschiene (Bus) für jeden Impuls des Synchronisiertakts erzeugt oder geliefert. Fig. 8-a veranschaulicht einen Vorlagenlese-Startimpuls, während Fig. 8-b und 8-c ein Signal H-SYNC bzw. ein Signal V-VALID veranschaulichen. Im Signal V-VALID stellt das Intervall zwischen der Hinterflanke und der Vorderflanke eine Lesebreite für das Original bzw. die Vorlage dar. Der Taktgenerator 25 steuert somit die Verarbeitungsoperation nach Maßgabe der obigen, zu ihm übertragenen Taktsignale. Die Verarbeitungsoperation dieser Schaltungen ist im folgenden beschrieben.

Die von der Bildlesevorrichtung 1 gelieferten, in acht getrennten Verarbeitungsleitungen oder -zeilen zu speichernden binären Daten werden über den Wählkreis 20 dem Zeilenspeicherteil 21 mit neun Speichern L ₁-L ₉ eingegeben. Der mit den Binärdaten und den Taktsignalen vom Taktgenerator 25 gespeiste Wählkreis 20 sortiert die Daten entsprechend den Taktsignalen in der Weise aus, daß er beispielsweise Daten in einen Zeilenspeicher L ₂ einspeist, bis dieser voll ist, sodann Daten in den Zeilenspeicher L ₃ einspeist und die Einspeisung der Binärdaten in die anderen Zeilenspeicher fortlaufend auf dieselbe Weise wiederholt. Der Wählkreis 22 wählt die Daten in den acht Speichern entsprechend den Daten von acht Zeilen, die für die Verarbeitung benötigt werden, aus dem Zeilenspeicherteil 21 und überträgt sie zum Halbton-Schätzteil 23.

Der Halbton-Schätzteil 23 verarbeitet die durch den Wählkreis 22 übertragenen Binärdaten von den acht Speichern auf vorgeschriebene Weise derart, daß er die Entscheidungsergebnisse sowie die Schätzwerte für das Halbtonbild ausgibt, die für jede einer Vielzahl verschiedener Einheitsflächen erhalten werden, und diese (Werte) zum Wählkreis 24 überträgt. Letzterer verarbeitet diese Signale derart, daß er die optimale Einheitsfläche auf der Grundlage der Entscheidungsergebnisse und den Schätzwert für das Halbtonbild auf der Grundlage der optimalen Einheitsfläche ausgibt. Das vom Wählkreis 24 ausgegebene Halbtonsignal und das vom Taktgenerator 25 gelieferte Taktsignal werden zu einer Bildverarbeitungsschaltung 3 (vgl. Fig. 1) übertragen.

Der Halbton-Schätzteil 23 besteht aus Halbtonbild- Schätzkreisen (oder -schaltungen) in einer Zahl entsprechend der Zahl der verwendeten Einheitsflächen (beim vorliegenden Beispiel sieben Einheitsflächen) wobei eine dieser Schaltungen, und zwar die für die Einheitsfläche G, in Fig. 9 dargestellt ist. Die Halbtonbild-Schätzkreise für die restlichen Einheitsflächen sind in den Fig. 10 bis 15 veranschaulicht; genauer gesagt: die Fig. 10 bis 15 zeigen jeweils den Schätzkreis für die Einheitsflächen F, E, D, C, B bzw. A. Der Halbtonbild-Schätzkreis gemäß Fig. 9 ist im folgenden näher erläutert (dabei geben die entsprechenden Ziffern die jeweiligen Bitzahlen auf den Signalleitungen an).

Acht-Bit-Binärdaten, die durch den Wählkreis 22 beispielsweise so gewählt sind, daß sie den von (N-te Zeile, M-te Spalte) bis ((N × 8)-te Zeile, M-te Spalte) in Fig. 1-e angeordneten Binärdaten entsprechen, werden in einem Verriegelungsglieder LA ₁-LA ₈ aufweisenden Schieberegister 30 von rechts nach links nach Maßgabe der Taktsignale vom Taktgenerator 25 verschoben. Die Verriegelungsglieder LA ₁-LA ₈ des Schieberegisters 30 werden gemeinsam für die Halbtonbild-Schätzkreise gemäß Fig. 10 bis 15 benutzt. In jeder Darstellung der Schieberegister 30 bedeutet ein kleiner Kreis (o) auf den Datenleitungen jeweils eine Bilddateneinheit (Binärdateneinheit). Wenn die Daten von der Einheitsfläche G mit der Anordnung von acht Zeilen × acht Spalten (8 × 8) verarbeitet werden, kann es zweckmäßig erscheinen, die weißen Pixels bei jeder Verschiebung im Schieberegister 30 zu summieren; eine solche Arbeitsweise ist jedoch nicht nur zeitraubend, sondern macht auch die Schaltung kompliziert. Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel wird eine vereinfachte Methode zum Zählen der weißen Pixel im Hinblick darauf angewandt, daß die Binärdaten von rechts nach links verschoben werden und die Daten sich nur in der letzten Zeile (Inhalt des Verriegelungsglieds LA ₈ beim dargestellten Beispiel) ändern.

Bei der Verschiebung von Daten um eine Zeile oder Leitung werden neue Binärdaten in das Verriegelungsglied LA ₁ eingeführt und darin verriegelt. Die weißen Pixel in dieser einen Zeile werden durch einen Zähler 31 gezählt. Die Daten für eine Zeile, die aufgrund der Verschiebung aus dem Schieberegister 30 herausgelangen, werden in dem außerhalb des Schieberegisters angeordneten Verriegelungsglied LA ₉ verriegelt. Die weißen Pixel in dieser einen, auf diese Weise verriegelten Zeile werden durch einen Zähler 32 gezählt. Da die Zahl der weißen Pixel in der Einheitsfläche G vor der Verschiebung im Verriegelungsglied 33 verriegelt ist, kann die Zahl g der weißen Pixel in der Einheitsfläche G nach der Verschiebung dadurch ermittelt werden, daß die Zahl der weißen Pixel in der Einheitsfläche G nach der Verschiebung dadurch ermittelt wird, daß die Zahl der weißen Pixel in der einen, außerhalb des Schieberegisters befindlichen Zeile von der Zahl der Pixel im Verriegelungsglied 33 mittels einer Subtrahierstufe 34 subtrahiert und die Abnahme der weißen Pixel mit den weißen Pixel in der neu eingegebenen Zeile mittels einer Addierstufe 35 kompensiert wird. Die so erhaltene Zahl g der weißen Pixel wird wiederum im Verriegelungsglied 33 verriegelt. Das Ausgangssignal des Verriegelungsglieds 33 wird mit einem Vergrößerungsfaktor oder einer Verstärkung (im vorliegenden Fall gleich 1) durch eine Multiplizierstufe 36 multipliziert und als Halbtonbild-Schätzwert zum Wählkreis 24 übertragen.

Die in den Fig. 10 bis 15 dargestellten Halbtonbild- Schätzkreise für die anderen Einheitsflächen arbeiten auf dieselbe Weise wie der vorstehend beschriebene Schätzkreis für die Einheitsfläche G. Je nach den jeweiligen, verschiedenen Einheitsflächen werden die Daten von den Schieberegistern 30 an verschiedenen Stellen abgenommen, und zwar für das anschließende Zählen der weißen Pixel für die auszugebenden Halbtonbild-Schätzwerte. Für z. B. die Einheitsfläche F der Flächengröße (8 × 4) ist das Schieberegister 30 entsprechend der Anordnung aus acht Zeilen × vier Spalten (8 × 4) gemäß Fig. 10 eingestellt. Die Schieberegister 30 sind auf ähnliche Weise an die anderen Einheitsflächen angepaßt. Anstelle der als Endstufe jeder dieser Schaltungen verwendeten Multiplizierstufe kann dieselbe Wirkung durch ein Schieberegister zum Verschieben der Verstärkungszahl nach links erzielt werden.

Im folgenden ist anhand von Fig. 9 die Operation der Schaltungen oder Schaltkreise beim Vergleichen von Mustern zwischen ursprünglichen und wiederumgewandelten binär codierten Bildern beschrieben. Wenn ein Muster, z. B. dasjenige nach Fig. 5-c, als Schwellenwertmuster für die Wieder- oder Rückumwandlung vorgegeben ist, liefert die Wiederumwandlung der Zählwerte (der Zahl) der weißen Pixel innerhalb der Einheitsflächen, als mittlere Pixelpegel, unter Verwendung des Schwellenwertmusters gemäß Fig. 5-c Dichtemuster des wiederumgewandelten binär codierten Bilds gemäß Fig. 16. Fig. 16 veranschaulicht verschiedene Dichtemuster; insbesondere veranschaulichen die Fig. 16-a bis 16-f Dichtemuster mit 63 weißen Pixel, mit 62 weißen Pixel, mit 61 weißen Pixel, mit 3 weißen Pixel, mit 2 weißen Pixel bzw. einem weißen Pixel. Obgleich in Fig. 16 nur sechs verschiedene Dichtemuster dargestellt sind, werden tatsächlich 64 verschiedene Dichtemuster bezüglich der Schwellenwertmuster gemäß Fig. 5-c vorbereitet und in einem Dichtemuster-Festwertspeicher 37 abgespeichert. Letzterer besteht dabei gemäß Fig. 16-a aus acht Festwertspeichern, von denen einer acht Bits aufweist, so daß er bei acht Zeilen Ausgabemuster mit 64 Bits (in Klammern auf den Signalleitungen in Fig. 9 dargestellt) auf einmal auszugeben vermag. In Fig. 16-a steht M ₁ für einen Festwertspeicher (ROM). Der Dichtemuster-Festwertspeicher 37 nimmt die Zahlen der weißen Pixel g als linksseitiges Signal von Adressen und die Lagen- oder Stellungsinformation für die Umordnung der Einheitsfläche als rechtsseitiges Signal der Adressen ab, so daß die Dichtemuster (entsprechend den wiederumgewandelten binär codierten Bildern, z. B. gemäß Fig. 5-d) entsprechend den Adressen ausgegeben werden.

Nachstehend sind die der Bewegung oder Verschiebung der Einheitsflächen entsprechenden Dichtemuster beschrieben. Die für die Binärcodierung des ursprünglichen Halbtonbilds gemäß Fig. 1-b benutzten Schwellenwertdaten sind dabei in Fig. 1-d dargestellt. Das Bewegungszentrum der Einheitsflächen wird um ein Pixel auf den relevanten binär codierten Daten gemäß Fig. 1-e bewegt, um bei diesem Beispiel das geschätzte Halbtonbild abzuleiten. Für den Fall einer Entsprechung der Bewegung der Einheitsflächen zu den Schwellenwertdaten ist die Bewegung oder Verschiebung der ersteren durch Pfeile in Fig. 17-a angedeutet. Wenn somit das Bewegungszentrum der Einheitsflächen fortlaufend um eine Spalte verschoben wird, können sich die Schwellenwertdaten innerhalb der Einheitsflächen auf die in Fig. 17-b gezeigte Weise ändern.

Wenn sich die Schwellenwertdaten in den Einheitsflächen entsprechend der Bewegung oder Verschiebung derselben ändern, ändert sich auch das Dichtemuster der wiederumgewandelten Binärbilddaten entsprechend, weil das Dichtemuster dadurch erhalten oder abgeleitet wird, daß die weißen Pixel in den Einheitsflächen gezählt werden, der Zählwert als mittlerer Pixeldichtepegel in den Einheitsflächen gesetzt wird und die mittlere Pixeldichte unter Heranziehung der Schwellenwertdaten entsprechend den Einheitsflächen codiert wird.

Im Festwertspeicher M ₃ in der dritten Zeile des Festwertspeichers, der gemäß Fig. 16-f nur ein weißes Pixel enthält, ändert sich beispielsweise das Dichtemuster entsprechend Fig. 17-c nach Maßgabe der mit der Bewegung oder Verschiebung der Einheitsflächen gemäß Fig. 17-b verbundenen Änderung der Schwellenwertdaten.

Unter der Vorraussetzung, daß die Daten des Festwertspeichers für ein weißes Pixel eine "1" und für ein schwarzes Pixel eine "0" sind, ändern sich gemäß Fig. 17-c beispielsweise die linken vier Bits und die rechten vier Bits des Festwertspeichers M ₃ mit der Umordnung der Einheitsfläche nach folgender Sequenz: 10-20-40-80-01-02-04-08 (hexadezimal).

Fig. 17-d zeigt ein Beispiel für die Beziehung zwischen der Adresse des Dichtemuster-Festwertspeichers 37 und den Dichtemusterdaten. Fig. 17-d zeigt damit eine Änderung des Dichtemusters des Festwertspeichers M ₃, welcher an der gemäß Fig. 16-f ein weißes Pixel enthaltenden dritten Zeile des Festwertspeichers positioniert ist. Durch Vorbereitung von Dichtemusterdaten für jeden einzelnen Festwertspeicher bezüglich jeden Werts des weißen Pixel können die Dichtemusterdaten nach Maßgabe der Adreßsignale aus den Zahlen der weißen Pixel und der Lageninformation bezüglich der Bewegung der Einheitsflächen ausgegeben werden.

Im Fall der Bestimmung des Dichtemusters gemäß Fig. 16 als Anfangs- oder Ausgangsstellung entsprechend der Ausgangsstellung der Flächeneinheit kann die Zahl 10 (hexadezimal) als Ausgangsstellung für den Fall, daß die Zahl der weißen Pixels gleich 1 ist, gesetzt oder vorgegeben werden.

Ein vom Dichtemuster-Festwertspeicher 37 ausgegebenes Dichtemuster (wiederumgewandeltes binär codiertes Bild) wird mit dem vom Schieberegister 30 ausgegebenen binär codierten Bild in der Entscheidungsschaltung 38 verglichen, um festzustellen, ob diese Muster identisch oder verschieden sind. Die Entscheidungsschaltung 38 liefert einen Pegel "1", wenn die Muster identisch sind, und einen Pegel "0", wenn sie verschieden sind.

Bezüglich des Vergleichs von Mustern mit den anderen Einheitsflächen ist die Operation dieselbe wie für den beschriebenen Vergleich mit der Einheitsfläche G, wobei der Unterschied nur in der Zahl der beim Vergleich verwendeten Punkte besteht.

Die Dichtemuster entsprechend der Zahl von Punkten in den anderen Einheitsflächen, deren Bewegungszentrum jeweils dem Bewegungszentrum der Einheitsfläche G gemäß Fig. 3 entspricht, und die Änderung des Dichtemusters der anderen Einheitsflächen entsprechend ihrer Bewegung oder Verschiebung können, genauer gesagt, auf oben beschriebene Weise ausgegeben oder geliefert werden.

Die Halbtonbild-Schätzwerte bezüglich der jeweiligen Einheitsflächen und die Entscheidungsergebnisse der Einheitsflächen, durch den Halbton-Schätzteil auf die oben beschriebene Weise ausgegeben, werden zum Wählkreis 24 übertragen, der sodann die optimale Einheitsfläche wählt und seinen Schätzwert für das Halbtonbild ausgibt.

Ein in einer Schaltung, in welcher eine Schwellenwertmatrix verwendet wird, reproduziertes Halbtonbild läßt Güte und Wiedergabetreue vermissen, sofern nicht die Lage des binär codierten Bilds mit derjenigen der Schwellenwertmatrix koinzidiert. Zur Vermeidung einer solchen fehlerhaften Wiedergabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß dann, wenn die Lage oder Stellung eines Dichtemusters und ein mehrfach codiertes Bild von der Bildlesevorrichtung 1 geliefert werden, die Schwellenwertadresse zur Gewinnung der Schwellenwertdaten für die Binärcodierung des Bilds von der Bildlesevorrichtung 1 erhalten und als Stellungs- oder Lageninformationssignal zum Dichtemuster-Festwertspeicher gemäß Fig. 9 bis 15 geliefert wird.

Fig. 18 veranschaulicht den Signalfluß zwischen der Bildlesevorrichtung 1 und dem Halbton-Schätzteil 23. Dabei sind den Teilen von Fig. 1, 6 und 9 entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet. Die Anordnung enthält einen Schwellenwertmuster- Festwertspeicher 41, in welchem Schwellenwertdaten für die Binärcodierung gespeichert sind. Ein Binärcodierkreis 42 vergleicht die Bilddaten in Form von Digitaldaten, durch Umwandlung nach dem Auslesen mittels der CCD-Vorrichtung o. dgl. mit vom Schwellenwertmuster-Festwertspeicher 41 ausgegebenen Schwellenwertdaten erhaltbar, und liefert die resultierenden Binärdaten (Binärsignale). Ein Hauptabtastzähler 43 dient zum Zählen eines Synchronisiertakts. Ein Unterabtastzähler 44 zählt einen H-SYNC-Takt. Die Ausgänge oder Ausgangssignale der beiden Zähler 43 und 44 sind als Adressen zum Schwellenwertmuster-Festwertspeicher 41 bezeichnet.

Der Festwertspeicher 41 liefert Schwellenwertdaten entsprechend der Abtastung und überträgt sie zum Binärcodierkreis 42. Die Schwellenwertdaten sind dabei z. B. auf die in Fig. 5-c dargestellte Weise vorgegeben. Der Binärcodierkreis 42 wandelt die in Synchronismus mit den Schwellenwertdaten eingegeben Bilddaten fortlaufend in Binärsignale um, welche zum Halbton-Schätzteil 23 übertragen werden, wobei gleichzeitig und parallel damit der Haupt- und der Unterabtastzähler 43 bzw. 44 jeweils Adreßsignale für Schwellenwerte ausgeben, die zu einem Lageninformationszähler 39 im Halbton-Schätzteil 23 geliefert werden. Diesem Zähler 39 werden auch ein Startsignal für Wiedergabeoperation, ein Synchronisiertakt und ein H-SYNC-Takt eingespeist.

Bei den beschriebenen Schaltkreisen aktiviert ein Startsignal für Wiedergabeoperation den Haupt- und den Unterabtastzähler 43 bzw. 44 zur Ausgabe der Adreßsignale (insgesamt 6 Bits) entsprechend den Binärsignalen, die zuerst zur Wiedergabe des Halbtonbilds verarbeitet werden sollen, wobei die Adreßsignale als Adressen zum genannten Festwertspeicher 41 geliefert und gleichzeitig in den Lageninformationszähler 39 eingegeben werden. Wenn dabei das Binärsignal von der Bildlesevorrichtung stammt, wird das Startsignal für Wiedergabeoperation auf der Grundlage des Startsignals für Original- bzw. Vorlagenauslesung geformt (vgl. Fig. 8-a). Im Fall von z. B. der Wiedergabe des Halbtonbilds von der Position gemäß Fig. 3, in welcher sich das Bewegungszentrum der Einheitsflächen an der relevanten Stelle befindet, wird die Stellungs- oder Lageninformation entsprechend dieser Stelle von den beiden Zählern 43 und 44 ausgegeben, um den Schwellenwertmuster- Festwertspeicher 41 zu adressieren. Als nächstes zählt der Lageninformationszähler 39 einen Synchronisiertakt und einen H-SYNC-Takt auf der Grundlage der Vorgabegrößen oder -werte entsprechend der Ausgangsstellung des Bewegungszentrums, und er liefert ein Lageninformationssignal (einen Teil der Adressen) zum Dichtemuster-Festwertspeicher 37, bei welchem das Lageninformationssignal auch der Ausgangsstellung des Bewegungszentrums entspricht. Diese Lageninformation ist dieselbe, wie sie zum Schwellenwertmuster- Festwertspeicher 37 gemäß Fig. 9 geliefert wird. Da erfindungsgemäß die zum Schwellenwertmuster-Festwertspeicher 41 gelieferte Adresse als Anfangsgröße der dem Dichtemuster-Festwertspeicher 37 gebotenen Lageninformation gesetzt oder vorgegeben werden kann, ist es jederzeit möglich, die Lage eines vom Original- oder Vorlagenbild abgeleiteten binär codierten Bilds mit derjenigen des Ausgangsmusters (wiederumgewandeltes binär codiertes Bild) des Dichtemuster-Festwertspeichers zur Koinzidenz zu bringen.

Zum Zwecke der Erläuterung sind der Hauptabtastzähler 43, der Unterabtastzähler 44 und der Lageninformationszähler 39 jeweils getrennt dargestellt, doch können diese Zähler auch zu einer Lageninformations- Steuereinheit zusammengefaßt sein.

Wenn das dem Halbtonbild-Wiedergabekreis 2 zugeführte Binärsignal von der Bildspeichereinheit 6 stammt, läuft der Prozeß auf die im folgenden beschriebene Weise ab.

Wenn ein von der Bildlesevorrichtung 1 kommendes Binärsignal in der Bildspeichereinheit 6 gespeichert ist oder wird, wird ein Adreßsignal für einen Schwellenwert (vgl. Fig. 18) als Vorsatzsignal für Unterscheidungszwecke an einer spezifischen Stelle gespeichert. Für die Wiedergabeoperation wird zunächst der Vorsatz ausgelesen und als Anfangsgröße im Lageninformationszähler 39 gesetzt. Die Einführung eines Adreßsignals für einen Schwellenwert bei Einleitung der Wiedergabeoperation gewährleistet nun, daß die Operation fehlerfrei abläuft und eine hohe Güte des erzielbaren Bilds erreicht wird.

Im folgenden ist anhand von Fig. 19 der Prozeß oder Vorgang beschrieben, der dann stattfindet, wenn die Binärdaten für ein wiederzugebendes Bild von der Bildlesevorrichtung 1 geliefert werden. Der Hauptabtastzähler 43 zählt einen Synchronisiertakt als Synchronisiersignal in Richtung der Hauptabtastung, während der untere Abtastzähler 44 ein Signal H-SYNC zählt, so daß ein relevantes Adreßsignal zum Schwellenwertmuster- Festwertspeicher 41 geliefert wird. Letzterer liefert dann Daten für den Vergleich der Größe mit den Bilddaten im Binärcodierkreis 42 und gibt ein Binärsignal aus. Fig. 20 veranschaulicht den Inhalt des genannten Festwertspeichers 41. In diesem Fall ist die Anfangsadresse mit 0 gegeben. Fig. 21 veranschaulicht (Schritt-)Taktsignale zum Auslesen des Originals bzw. der Vorlage, wobei ein Startsignal für Vorlagenauslesung in Fig. 21-a, ein H-SYNC-Impuls in Fig. 21-b, ein V-VALID-Signal in Fig. 21-c, ein Synchronisiertakt in Fig. 21-d, ein H-VALID-Signal in Fig. 21- und eine Adresse des Schwellenwert-Festwertspeichers in Fig. 21-f dargestellt sind. Wenn das genannte Startsignal für Vorlagenauslesung geliefert wird, werden die Größen von A, B und C als Anfangsgrößen, beim vorliegenden Beispiel 0 als Anfangsgröße, im Unterabtastzähler 44 gesetzt. Letzterer weist eine mit dem Signal V-VALID beaufschlagte Klemme EN auf, so daß er ein H-SYNC- Signal zählt, wenn ein Pegel "0" vorgegeben ist (zum Zeitpunkt der Vorlagenauslesung). Wenn im Hauptabtastzähler 43 ein Signal H-SYNC vorgegeben ist, werden die Größen von A, B und C als Anfangsgrößen gesetzt, d. h. als Anfangsgröße 0 beim vorliegenden Beispiel. An der Klemme EN zählt der Hauptabtastzähler 43 den Synchronisiertakt 0 während der effektiven Periode der Bilddaten auf der Grundlage des Signals H-VALID. Wie aus Fig. 21 hervorgeht, beginnen die Adressen des Schwellenwert-Festwertspeichers bei 0 (Anfangsgröße). Der Halbton-Schätzteil 23 ist so ausgelegt, daß die Wiedergabeoperation in Abhängigkeit von einem Startsignal für Vorlagenauslesung einsetzt, so daß die Lage einer Schwellenwertmatrix genauestens mit derjenigen eines Dichtemusters koinzidiert.

Gemäß Fig. 1 wird ein vom Halbtonbild-Wiedergabekreis 2 ausgegebenes Halbtonsignal zum Bildverarbeitungskreis 3 übertragen, welcher die Verarbeitung nach Maßgabe einer relevanten, im voraus eingegebenen Verarbeitungsart durchführt. Wenn beispielsweise ein Verarbeitungsmodus für Vergrößerung oder Verkleinerung gesetzt oder eingestellt ist, wird entsprechend eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Bilds durchgeführt, während im Fall eines gesetzten Filter-Verarbeitungsmodus eine Filterung des Bilds erfolgt. Nach der Bildverarbeitung im Bildverarbeitungskreis 3 wird das Halbtonsignal im Binärcodierkreis 4 wieder in Binärdaten umgewandelt. Die auf diese Weise erhaltenen Binärdaten können im Aufzeichnungsgerät 5 als Bild reproduziert oder in der Bildspeichereinheit 6 abgespeichert werden. Die in der Bildspeichereinheit 6 abgespeicherten Binärdaten können erforderlichenfalls ausgelesen und im Aufzeichnungsgerät 5 zu einem Bild reproduziert oder zum Halbtonbild-Wiedergabekreis 2 zurück übertragen und für die erneute Bildung des Halbtonbilds benutzt werden.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, ermöglicht die Erfindung die praktische Schätzung (oder Taxierung) eines Halbtonbilds anhand eines binär codierten Bilds, so daß die Verarbeitung von Bildern, wie Vergrößerung, Verkleinerung und Filterung, auf einer Halbtonebene ausgeführt werden kann und damit eine hohe Güte der Bilder gewährleistet wird. Weiterhin kann bei der Bildverarbeitung ein Bild in Form von Binärdaten in einem Speicher gespeichert werden, so daß die Erfindung diesbezüglich einen Beitrag zur Einsparung oder wirtschaftlichen Nutzung von Speichern bietet.

Obgleich die Erfindung vorstehend anhand von Fällen beschrieben ist, in denen weiße Pixel innerhalb von Einheitsflächen gezählt werden, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf alle Fälle anwendbar, in denen die Schätzung (oder Taxierung) eines Halbtonbilds auf einem Verhältnis zwischen den weißen und schwarzen Bereichen innerhalb einer Einheitsfläche beruht. Während gemäß der Beschreibung zur Erzeugung eines Halbtonbilds jedes einzelne Pixel (bzw. jeweils ein Pixel) abgetastet wird, ist erfindungsgemäß auch die Abtastung von zwei oder mehr Pixeln als Abtasteinheit möglich. Während gemäß der Beschreibung sieben verschiedene Einheitsflächen angewandt werden, läßt die Erfindung auch die Verwendung einer anderen Zahl von Einheitsflächen und in von den beschriebenen Einheitsflächen verschiedener Größe zu. Neben binär codierten Bildern, wie vorstehend beschrieben, kann die Bildwiedergabe auch auf mehrfach codierten Bildern, wie ternär codierten Bildern und quaternär codierten Bildern beruhen.

Mit der Erfindung wird auch ein Verfahren für die Wiedergabe eines Bilds geschaffen, bei dem mehrere verschiedene Einheitsflächen für jedes Pixel benutzt und die Schätzwerte des Halbtonbilds in der Reihenfolge beginnend mit der größten Einheitsfläche gewonnen oder abgeleitet werden, so daß durch Wahl eines dieses Schätzwerte, welcher einer vorgeschriebenen Entscheidungsbedingung genügt, ein für jedes Pixel relevanter Halbtonbild-Schätzwert bestimmt wird. Mit der Erfindung wird dabei auch eine Bildverarbeitungsvorrichtung zur Durchführung dieses Bildwiedergabeverfahrens für die Wiedergabe von Bildern mit hohem Wiederholbarkeitsgrad geschaffen.

Claims

1. Bildverarbeitungsgerät zum Wiedergeben oder Reproduzieren eines Halbtonbilds, umfassend,
eine Wandlereinheit zum Gewinnen ursprünglicher mehrfach codierter Bilddaten durch Umwandeln von aus verschiedenen Dichtebereichen bestehenden Original-Halbtonbilddaten mittels (by using) einer vorbestimmten Schwellenwertmatrix und mehrere Arten von Einheitsflächen, die für je ein Pixel auf den ursprünglichen mehrfach codierten Daten verschiebbar sind, gekennzeichnet durch
eine Verarbeitungseinheit zum Ableiten (obtaining) eines Werts auf der Grundlage eines Verhältnisses zwischen Dichtebereichen der ursprünglichen mehrfach codierten Bilddaten innerhalb der darauf angeordneten Flächeneinheit,
Wiederumwandeln des Werts in erneut mehrfach codierte (remulticoded) Bilddaten durch Wiederumwandeln des Werts mittels der Schwellenwertmatrix,
Vergleichen des Dichtemusters zwischen den erneut mehrfach codierten Bilddaten und den ursprünglichen mehrfach codierten Daten innerhalb der Flächeneinheit, wobei der Wert, die erneut mehrfach codierten Bilddaten und das Vergleichsergebnis jeweils für jede (per each) Einheitsfläche abgeleitet oder gewonnen werden können, und
Wählen des optimalen Werts in einer vorbestimmten Weise aus den Vergleichsergebnissen der Anzahl von Einheitsflächen zwecks Wiedergabe eines Halbtonbilds auf der Grundlage des optimalen Werts,
eine Stellungs- oder Lageninformations-Steuereinheit zur Anpassung der Schwellenwertanordnung der für die Ableitung oder Gewinnung (obtaining) der erneut mehrfach codierten Bilddaten entsprechend der Einheitsfläche benutzten Schwellenwertmatrix an die Schwellenwertanordnung der zur Gewinnung oder Ableitung des ursprünglichen mehrfach codierten Bilds innerhalb der Einheitsfläche benutzten Schwellenwertmatrix.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageninformations-Steuereinheit
einen Abtastzähler zum Erzeugen eines Lageninformationssignals entsprechend einer Beziehung zwischen den ursprünglichen mehrfach codierten Daten und den dafür bei der Umwandlung des Original- Halbtonbilds benutzten Schwellenwertdaten aufweist
und die für die Gewinnung der erneut mehrfach codierten Bilddaten zu benutzende Schwellenwertanordnung nach Maßgabe des Lageninformationssignals steuert, um sie mit der für die Gewinnung der ursprünglichen mehrfach codierten Bilddaten benutzten Schwellenwertanordnung in Übereinstimmung zu bringen.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinheit einen Dichtemusterspeicher zum Vorausspeichern der erneut mehrfach codierten Bilddaten entsprechend dem Wert und der Schwellenwertanordnung der Schwellenwertmatrix aufweist, wobei der Dichtemusterspeicher sowohl durch das Lageninformationssignal als auch ein dem Wert entsprechendes Wertsignal adressierbar ist, und wobei der Dichtemusterspeicher (ein) Dichtemuster der erneut mehrfach codierten Bilddaten entsprechend der angepaßten oder in Übereinstimmung gebrachten Schwellenwertanordnung auszugeben vermag, wenn er durch das Wertsignal und die Lageninformation adressiert ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Einheitsflächen jeweils Bewegungszentren aufweisen, die in vorbestimmter Weise an derselben Stelle angeordnet sind, und die Anzahl von Einheitsflächen gleichzeitig verschiebbar sind.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine maximale oder größte Einheitsfläche einer Flächengröße von (Zeile × Spalte) unter der Anzahl von Einheitsflächen dieselbe Größe besitzt wie die zur Gewinnung der ursprünglichen mehrfach codierten Bilddaten benutzte Schwellenwertmatrix.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtemusterspeicher dieselbe Größe von (Zeile × Spalte) besitzt wie die größte Einheitsfläche.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageninformations-Steuereinheit den Dichtemusterspeicher zur Ausgabe des Dichtemusters der erneut mehrfach codierten Daten entsprechend sowohl der betreffenden Flächengröße als auch dem betreffenden Wert der Anzahl von Einheitsflächen ansteuert.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageninformations-Steuereinheit den Dichtemusterspeicher so ansteuert, daß das Dichtemuster der auszugebenden, erneut mehrfach codierten Daten in Koinzidenz mit der Änderung der für die Gewinnung der ursprünglichen mehrfach codierten Bilddaten benutzten Schwellenwertanordnung entsprechend der Änderung der mehrfach codierten Bilddaten innerhalb der Flächeneinheit nach Maßgabe der Bewegung der Flächeneinheit geändert wird.

9. Bildverarbeitungsgerät, gekennzeichnet durch
eine Halbtonbild-Schätzeinheit zum Ableiten (obtaining) eines Taxier- oder Schätzwerts auf der Grundlage eines Verhältnisses zwischen weißen und schwarzen Bereichen für je eine Anzahl von Einheitsflächen, welche auf einem Binärbild gesetzt (set) sind, welches aus weißen und schwarzen Bereichen für je ein Pixel (per a pixel) des zu schätzenden Halbtonbilds besteht,
eine Wiederumwandlungseinheit zum Umwandeln des Schätzwerts in ein Binärbild unter Verwendung einer Zittermatrix entsprechend der Größe der Einheitsfläche und
eine Wähleinheit zum Vergleichen des Binärbilds innerhalb der Einheitsfläche mit dem wiederumgewandelten Binärbild und Bestimmen des Schätzwerts der Einheitsfläche, in welcher beide Binärbilder miteinander koinzidieren bzw. übereinstimmen, als Halbtonbild.

10. Verfahren zum Schätzen (oder Taxieren) eines Halbtonbilds, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Setzen oder Vorgeben einer Anzahl von Arten von Einheitsflächen für jedes Pixel eines zu schätzenden Halbtonbilds auf einem aus weißen und schwarzen Bereichen bestehenden Binärbild,
Ableiten (obtaining) eines Schätzwerts auf der Grundlage eines Verhältnisses zwischen den weißen und schwarzen Bereichen des Binärbilds innerhalb der Einheitsfläche,
Vergleichen des Binärbilds innerhalb der Einheitsfläche mit einem wiederumgewandelten Binärbild, das durch Umwandeln des Schätzwerts unter Verwendung einer der Einheitsfläche entsprechenden Zittermatrix gewonnen wurde, und
Bestimmen des Schätzwerts der Einheitsfläche, in welcher beide Binärbilder miteinander koinzidieren, als das Halbtonbild.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Schritte zur Ableitung des Schätzwerts für die jeweilige Einheitsfläche durch Paralleloperation gleichzeitig ausgeführt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Schritte zur Ableitung des Schätzwerts für die jeweilige Einheitsfläche durch Pipeline-Operation ausgeführt werden.