DE3640865C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verarbeiten von Abstufungsdaten nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Einrichtung zum Verarbeiten von Abstufungsdaten ist aus der DE 29 28 378 A1 bekannt. Diese bekannte Einrichtung umfaßt Mittel zum Extrahieren von Abstufungsdaten, welche einem ersten kleinen Bereich einer zweidimensional aufgeteilten Vorlage entsprechen, und von Abstufungsdaten, die weiteren, an den ersten kleinen Bereich angrenzenden kleinen Bereichen entsprechen. Diese bekannte Einrichtung basiert darauf, die Auflösung von Halbtonbildern bei Anwendung der Digitaltechnik gegenüber bekannten Möglichkeiten zu verbessern. Zu diesem Zweck enthält die bekannte Einrichtung eine Vorrichtung zur Abtastung eines Originalbildes und zur Erzeugung eines digitalen Wertes der Bildtönungsdichte eines jeden Bildpunktes, ferner eine Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen der digitalen Werte einander benachbarter Bildpunkte innerhalb eines eine Bildzelle bildenden Bildabschnitts zur Erzeugung eines Kennzeichens, wenn die Unterschiede der Bildtönungsdichte zwischen einander benachbarten Bildpunkten einen vorbestimmten Schwellenwert überschreiten. Gemäß einer Ausführungsform ist bei dieser bekannten Einrichtung jede Bildzelle in vier um 90° gegeneinander versetzte Punkte unterteilt, wobei durch Abtastung dieser Punkte vier Bildtönungsdichtewerte erhalten werden. Die genannte Vergleichseinrichtung erzeugt das Kennzeichen, wenn die Bildtönungsdichte eines der vier Punkte einen Unterschied zur Bildtönungsdichte eines anderen der vier Punkte aufweist, der einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.

Aus der DE 34 08 506 A1 ist ein Bildverarbeitungssystem bekannt, welches eine erste Eingabeeinrichtung enthält zum Eingeben eines Bildsignals und eine zweite Eingabeeinrichtung enthält zum Eingeben eines Zeichen- bzw. Ziffernsignals oder Kodesignals. Das Bildsignal wird mit Hilfe einer Binärumsetzungseinrichtung für eine binäre Darstellung aufbereitet, welches von der ersten Eingabeeinrichtung eingegeben wurde, wobei die Binärumsetzungseinrichtung Mittel für eine Grauwertverarbeitung des Bildsignals enthält und eine Diskriminatoreinrichtung vorhanden ist zum Ermitteln des Vorhandenseins oder Fehlens eines Grauwertes in dem Bildsignal, welches durch die erste Eingabeeinrichtung eingegeben wurde. Es ist schließlich eine Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben des Bildsignals vorhanden, wenn die Diskriminatoreinrichtung das Fehlen des Grauwertes in dem Bildsignal ermittelt oder des Zeichensignals oder Kodesignals, welches durch die zweite Eingabeeinrichtung eingegeben wurde, wobei das Bildsignal als digitales Bildsignal ohne Verarbeitung des Signals durch die Grau­ wertverarbeitungseinrichtung ausgegeben wird. Diese Diskriminatoreinrichtung ist bei diesem bekannten Bildverarbeitungssystem dafür ausgebildet, vor der Vervollständigung der Abtastung einer Vorlage eine Untersuchung hinsichtlich des Vorhandenseins oder Fehlens eines Grauwertes durchzuführen und eine Druckeinrichtung zu betätigen, um im Falle eines Ziffern- oder Zeichenbildes dieses zu drucken, bevor die Abtastung der Vorlage vervollständigt ist.

Aus der DE 34 38 496 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Halbtonpunkten bekannt, die aus einer Vielzahl von Unterzellen bestehen, deren jede im Zuge der Bildreproduktion entweder schwarz oder weiß wird. Gemäß diesem bekannten Verfahren wird eine Spannung erzeugt, die dem Dichtewert jeder Sektion einer Vielzahl von Sektionen eines Originals entspricht, die einen Abschnitt bilden, dessen Dichtesignal zugleich einem Farbberechnungsverfahren zu unterziehen ist und mit der Halbtonunterzelle übereinstimmt, wobei diese Spannung mit einer Ganzlichtpegelspannung verglichen wird, so daß ein Signal für die Aufzeichnung einer weißen Halbtonunterzelle für den Fall ausgegeben wird, daß die den Sektionen entsprechende Spannung höher ist als die Ganzlichtpegelspannung. Diese genannte Spannung wird ferner mit einer Schattenpegelspannung verglichen, so daß ein Signal für die Aufzeichnung einer schwarzen Halbtonunterzelle für den Fall ausgegeben wird, daß die dem Dichtewert jeder der Sektionen entsprechende Spannung niedriger ist als die Schattenpegelspannung. Ferner wird die genannte Spannung mit einer Halbtonunterzellenbezugsspannung verglichen, so daß ein Signal für die Aufzeichnung einer weißen Halbtonunterzelle ausgegeben wird, wenn die Spannung höher ist als die Halbtonunterzellenbezugsspannung.

Dieses bekannte Verfahren dient somit dazu, Halbtöne eines Bildbereiches bzw. einer Bildzelle zu reproduzieren, wobei im Prinzip Spannungswerte, die einer Bildzelle zugeordnet sind und deren Dichtewerte wiedergeben, mit mehreren Bezugspegeln verglichen werden.

Aus der DE 26 08 134 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Rasterwiedergabe eines Originalbildes bekannt, wobei ebenfalls ein elektronisches Signal erzeugt wird, welches den mittleren Grauwert eines Originales über eine Halbtonpunktperiode darstellt. Es werden mehrere elektrische Signale erzeugt, die Einzelheiten des Originalbildes über die Halbtonpunktperiode repräsentieren, und es wird dann eine Halbtonrasterfunktion in elektronischer Form erzeugt. Die bei der Halbtonrasterfunktion erzeugten Halbtonrastersignale werden mit den mehreren elektrischen Signalen, die Einzelheiten des Originalbildes über die Halbtonpunktperiode repräsentieren, kombiniert, so daß sich eine Vielzahl von Summenfunktionen ergibt. Diese Summenfunktionen werden mit einem Schwellenwert verglichen, und das genannte elektronische Signal wird dazu verwendet, den Schwellenwert und die Erzeugung von Halbtonunterpunkten auf der Fläche zu steuern, um damit die Halbtonpunktperiode des Originalbildes zu reproduzieren.

Es ist ferner ein digitales Kopiergerät bekannt, welches beispielsweise so angepaßt ist, daß eine Vorlage mit einer Auflösung von 120×120 Punkten/cm² gelesen wird (wobei ein Abbildungselement mit einer minimalen zu lesenden Fläche als ein Bildelement bezeichnet wird), ein Schwärzungsgrad des auf diese Weise gelesenen Bildelements in 16 Stufen oder Abstufungen aufgeteilt wird (wobei beispielsweise der Schwärzungsgrad gleichmäßig von dem weißen Pegel bis zu dem schwarzen Pegel in 16 Stufen unterteilt ist), um dadurch 16 Abstufungsdaten zu erzeugen, welche beispielsweise aus 4 Bits zusammengesetzt sind, eine Zwischenton- oder Halbtonbildverarbeitung, wie ein Zitterverfahren, ein Schwärzungsgradmusterverfahren oder ein Submatrixverfahren bei den Abstufungsdaten angewendet wird, um Binärdaten aufzubereiten und eine Kopie des Vorlagenbildes in Abhängigkeit von den Binärdaten in einem aufgezeichneten/nicht aufgezeichneten Muster aufbereitet wird. Da in einem Kopiergerät dieser Art die Reproduzierbarkeit eines Vorlagenbildes von besonderer Bedeutung ist, da sich der Halbton beispielsweise bei einer Photographie oder einem Bild von dem weißen zu dem schwarzen Pegel kontinuierlich ändert, wird die Kontur auf der Kopie des Binärbildes beispielsweise eines Buchstabens oder eines Zeichens verwischt, und die Auflösung ist verschlechtert. Obwohl andererseits in einem digitalen Kopiergerät, welches dazu verwendet wird, eine Amplitude des ausgelesenen Signals, welches dem Schwärzungsgrad des Bildelements der Vorlage entspricht, mit einem vorherbestimmten Schwellenwert zu vergleichen, Binärdaten in Abhängigkeit von dem Vergleich erzeugt werden und eine Kopie der Vorlage in einem aufgezeichneten/nicht aufgezeichneten Muster entsprechend den Binärdaten aufbereitet wird, ist es, obwohl das Auflösungsvermögen des Binärbildes auf der Kopie besser geworden ist, unmöglich, den Schwärzungsgrad des sich ergebenden Halbtonbildes in einem solchen Bild auszudrücken und auch äußerst schwierig zu sehen.

Als Gegenmaßnahme gegen diesen Nachteil ist ein digitales Kopiergerät verwendet worden, bei welchem die binäre Verarbeitung bezüglich der Abstufungsdaten in Abhängigkeit davon geändert wird, ob eine Kopie eines Halbtonbildes, wie einer Photographie oder eines Bildes, oder eine Kopie eines binären Bildes, wie beispielsweise eines Buchstabens oder eines Zeichens, herzustellen ist. In diesem Fall bestimmt eine Bedienungsperson die binäre Verarbeitung, und zwar eine binäre Verarbeitung mittels einer Halbtonbildverarbeitung, wenn eine Kopie einer Vorlage mit einem Halbtonbild herzustellen ist, während die Bedienungsperson eine binäre Verarbeitung durch den Vergleich mit einem vorherbestimmten Schwellenwert festlegt, wenn eine Kopie einer Vorlage mit einem binären Bild herzustellen ist.

Im Normalfall können jedoch die meisten Vorlagen nicht deutlich als die Vorlage eines Halbtonbildes oder die Vorlage eines Binärbildes unterschieden und erkannt werden, sondern ein Halbtonbild und ein binäres Bild sind auf dem Vorlagenbild gemischt vorhanden, was dann ein sogenanntes Freiformatbild ist. Folglich wählt bei der Herstellung einer Kopie von einer solchen Freiformatbildvorlage die Bedienungsperson die binäre Verarbeitung in Abhängigkeit davon aus, ob die Reproduzierbarkeit in dem Halbtonbild oder die Auflösung in dem Binärbild auf der Kopie für wichtiger angesehen wird. In diesem Fall hat die Kopie der Freiformatbildvorlage unvermeidlich eine Verschlechterung in dem Auflösungsvermögen des binären Bildes oder der Reproduzierbarkeit in dem Halbtonbild zur Folge.

Da ferner in dem Kopiergerät dieser Art die kontinuierliche Änderung im Schwärzungsgrad des Halbtonbildes auf der Vorlage beispielsweise einer Photographie oder eines Bildes sich nur als die Schwärzungsgradänderung ergeben kann, die in 16 Stufen eingeteilt ist, hat dies auf dem kopierten Bild unvermeidlich eine diskontinuierliche stufenweise Änderung in dem Schwärzungsgrad zur Folge. Wenn beispielsweise eine Aufnahme eines Porträts mittels eines solchen Geräts kopiert wird, erscheint ein unnatürliches Abbildungsmuster in der Kontur des Gesichts, welche es schwierig macht, die Kopie zu betrachten. Das Abbildungsmuster ergibt sich, da die Schwärzungsgradänderung, welche auf der Vorlage kontinuierlich ist, stufenweise ausgedrückt wird und folglich weniger deutlich wird, wenn die Abstufungsdaten mit einer größeren Abstufungszahl, wie beispielsweise 32 oder 64 Abstufungen, verwendet wird.

Eine Vorlage wird im allgemeinen mittels einer Anordnung aus photoelektrischen Umsetzelementen, wie CCD-Elementen, gelesen, welche die Lichtintensität in diejenigen von elektrischen Daten umsetzen. Das heißt, die Vorlage wird mittels einer Lampe beleuchtet, und das reflektierte Licht wird von den photoelektrischen Elementen aufgenommen, um elektrische Signale zu erhalten, welche den Schwärzungsgrad jedes der Bildelemente anzeigen. Da jedoch die photoelektrischen Umsetzelemente unterschiedliche Charakteristiken in jedem der Elemente aufweisen und die Beleuchtung durch die Lampe an sich schon nicht gleichförmig ist, sind die von den jeweiligen Elementen erhaltenen elektrischen Signale sogar beim Lesen einer Vorlage mit gleichbleibendem Schwärzungsgrad unterschiedlich, und der Fehler kann manchmal einen Wert von etwa ±25% zwischen den schwarzen und weißen Pegeln erreichen. Bei Abstufungsdaten einer größeren Anzahl von Abstufungen wirkt sich der Fehler stärker aus. Eine Anordnung aus photoelektronischen Umsatzelementen mit einem niedrigen Fehler weisen eine schlechte Ausbeute auf. Bei der Verwendung einer solchen Anordnung mit einem großen Fehler, um die Ausbeute zu verbessern, ist eine genaue Bestimmung und genaue Kompensation des Fehlers erforderlich. Dies wiederum erfordert sehr viel kompliziertere Abläufe. Folglich sind bis jetzt Abstufungsdaten von 16 Abstufungen im allgemeinen von einer photoelektronischen Elementenanordnung in dieser Art erhalten worden.

Obwohl, wie oben beschrieben, die Qualität des wiedergegebenen Bildes bei dem Halbtonbild durch Verwenden von Abstufungsdaten von 64 Abstufungen mehr verbessert werden kann als bei Verwenden von Abstufungsdaten von 16 Abstufungen, und obwohl außerdem diese Drucker, die in ausreichender Weise ein Bild in 64 Abstufungen drucken können, wie beispielsweise Laserdrucker, beim praktischen Gebrauch eingesetzt worden sind, ist eine Bildverarbeitung meistens mit Abstufungsdaten von 16 Abstufungen durchgeführt worden und Abstufungsdaten mit 64 Abstufungen werden in der Praxis selten benutzt. Aus diesem Grund ist gefordert worden, die Abstufungsdaten, beispielsweise das Umsetzen der Abstufungsdaten von 16 Abstufungen auf Daten mit 64 Abstufungen auszudehnen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Einrichtung zum Verarbeiten von Abstufungsdaten der angegebenen Gattung zu schaffen, welche die Möglichkeit bietet, Bilder, die Halbtonbilder und binäre Bilder, wie beispielsweise Schwarzweißbilder, enthalten, trotz einer vorgegebenen relativ geringen Schwärzungsgradabstufung mit verbesserter Auflösung entsprechend einer hohen Schwärzungsgradabstufung reproduzieren zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 8.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Abweichung als ein Wert festgelegt, welcher dadurch erhalten worden ist, daß von dem doppelten Wert des Inhalts der Abstufungsdaten, welche dem ersten kleinen Bereich entsprechen, der Wert für den Inhalt der Abstufungsdaten, welche dem kleinen, an den ersten kleinen Bereich angrenzenden Bereich in der y-Richtung entsprechen, und der Wert für den Inhalt der Abstufungsdaten, welche dem kleinen, an den ersten kleinen Bereich angrenzenden Bereich in der x-Richtung entsprechen, subtrahiert wird, eine Abgabeeinrichtung gibt die Abstufungsdaten ab, welche dem ersten kleinen Bereich entsprechen, wenn die Abweichung innerhalb eines vorherbestimmten Bereichs ist, wobei die Daten den Maximalwert anzeigen, wenn die Abweichung den oberen Bereichswert überschreitet, und wobei die Daten den Minimalwert anzeigen, wenn die Abweichung unter den unteren Bereichswert geht.

Insbesondere die Abweichung ist als δ festgelegt, welches durch die Gleichung dargestellt ist:

δ = 2 × D - (D_L + Du) (1)

wobei D den Inhalt der Abstufungsdaten wiedergibt, welche dem ersten kleinen Bereich entsprechen, Du den Inhalt der Abstufungsdaten darstellt, welche dem kleinen, an den ersten kleinen Bereich angrenzenden Bereich in der y-Richtung entsprechen, und D_L den Inhalt der Abstufungsdaten wiedergibt, welche dem an den ersten kleinen Bereich angrenzenden kleinen Bereich in der x-Richtung entsprechen; die erzeugende Einrichtung schafft den Wert D, wenn die Abweichung δ zwischen einem ersten Schwellenwert T₁ und einem zweiten Schwellenwert T₂ (T₁≧δ≧T₂) liegt, schafft den Maximalwert MAX (beispielsweise die Abstufung 15 bei 16 Abstufungen), wenn die Abweichung δ den ersten Schwellenwert T₁ überschreitet (δ<T₁), und den Minimalwert MIN (beispielsweise die Abstufung 0 bis den 16 Abstufungen), wenn die Abweichung δ niedriger ist als der zweite Schwellenwert T₂ (δ<T₂) als die Abstufungsdaten.

Da die Schwärzungsgradänderung in einem Halbtonbild kontinuierlich ist, ist der Schwärzungsgradunterschied zwischen den angrenzenden kleinen Bereichen auf der Vorlage äußerst gering, während, da die Schwärzungsgradänderung in einem Binärbild diskontinuierlich ist, es einen Teil oder Konturen gibt, bei welchen der Schwärzungsgradunterschied zwischen den aneinandergrenzenden kleinen Bereichen äußerst groß ist. Das heißt, durch Hervorheben des Schwärzungsgradunterschieds an dem Teil mit Konturen kann die Diskontinuität in der Schwärzungsgradänderung des Binärbildes verschieden gemacht werden, um dadurch die Auflösung zu verbessern.

Folglich wird in diesem Fall der Konturenteil gedehnt, und die Auflösung kann dadurch verbessert werden, daß der Maximalwert MAX, wenn die Abweichung δ größer als b=T₁ ist, und der Minimalwert MIN, wenn die Abweichung δ kleiner als -b=T₂ ist, als die Abstufungsdaten verwendet werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung wird eine Wichtungsaddition dadurch bewirkt, daß der verdoppelte Wert des Inhalts der Vorlagenabstufungsdaten (16 Abstufungen), welche einem ersten kleinen Bereich entsprechen, der Wert des Inhalts der Vorlagenabstufungsdaten (16 Abstufungen), welche einem kleinen, an den ersten kleinen Bereich angrenzenden Bereich in der y-Richtung entsprechen, und der Wert für den Inhalt der Vorlagenabstufungsdaten (16 Abstufungen) addiert werden, welcher einem kleinen, an den ersten kleinen Bereich angrenzenden Bereich in der y-Richtung entsprechen. Das heißt, gedehnte Abstufungsdaten (64 Abstufungen) werden als D′ festgelegt, welche durch die folgende Gleichung dargestellt sind:

D′ = 2 × D + (D_L + Du) (2)

wobei D den Inhalt der Vorlagenabstufungsdaten wiedergibt, welche dem ersten kleinen Bereich entsprechen, Du den Inhalt der Vorlagenabstufungsdaten wiedergibt, welche dem kleinen, an den ersten kleinen Bereich angrenzenden Bereich in der y-Richtung entsprechen, und D_L den Inhalt der Abstufungsdaten wiedergibt, welche dem kleinen, an den ersten kleinen Bereich angrenzenden Bereich in der x-Richtung entsprechen. Da in dieser Ausführungsform die gedehnten Abstufungsdaten festgelegt werden, während die Schwärzungsgradänderung des Bildes in der x- und der y-Richtung betrachtet wird, kann eine Wiedergabe eines fließenden Schwärzungsgrades, wie er bei dem Halbtonbild vorkommt, durch die gedehnten Abstufungsdaten realisiert werden. Das heißt, gedehnte Abstufungsdaten mit 64 Abstufungen, durch welche ein Bild mit ausgezeichneter Bildqualität wiedergegeben werden kann, können ohne Schwierigkeit aus den Vorlagenabstufungsdaten mit 16 Abstufungen hergestellt werden, welche im allgemeinen häufig angewendet werden, und können vergleichsweise schnell aufbereitet werden.

Im übrigen ist es wünschenswert, daß das Binärbild, wie Buchstaben, an dem Randbereich deutlich zwischen dem Teil mit schwarz und dem Teil ohne schwarz unterschieden werden kann. Da jedoch die durch die Gl. (2) wiedergegebene Verarbeitung den Grenzbereich so natürlich wie möglich verwischt, wird die Auflösung für das Binärbild, wie beispielsweise den Buchstaben, verschlechtert.

Dementsprechend können der Rand oder Konturen des Binärbildes beim Kopieren hervorgehoben werden, indem der Maximalwert der gedehnten Abstufungsdaten mit Hilfe einer nicht dehnenden Verarbeitung entsprechend der Gl. (2) eingestellt wird, wenn der Wert δ der Gl. (1), welcher durch 2D-(D_L+Du) dargestellt ist, größer als b ist, während der Minimalwert der gedehnten Abstufungsdaten mit Hilfe einer nicht dehnenden Verarbeitung entsprechend der Gl. (2) eingestellt wird, wenn der Wert δ kleiner als -b ist.

Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungsformen ist dann in der bevorzugten Ausführungsform der Rand eines Binärbildes, wie eines Buchstabens, hervorgehoben, und die Auflösung ist dadurch verbessert, daß der Maximalwert, d. h. ein Wert 63 in den Abstufungsdaten von 64 Abstufungen, wenn δ<T₁ ist, wobei T₁ der erste Schwellenwert ist, als die gedehnten Abstufungsdaten eingestellt wird, während der Minimalwert, d. h. ein Wert 0, in den Abstufungsdaten von 64 Abstufungen, wenn δ<T₂ ist, wobei T₂ der zweite Schwellenwert ist, als die gedehnten Abstufungsdaten eingestellt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1(i) und (ii) die elektrische Schaltungsanordnung einer Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung,

Fig. 2(a) bis 2(d) jeweils den Randbereich eines zweidimensionalen Binärbildes,

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Bildverarbeitungseinrichtung mit der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung zum Verarbeiten von Abstufungsdaten,

Fig. 4a eine Anordnung der in Fig. 3 dargestellten Einrichtung,

Fig. 4b den Signalfluß in der Einrichtung der Fig. 4a,

Fig. 5a ein Beispiel einer Bildaufbereitungsverarbeitung, welche mit der in Fig. 4a dargestellten Einrichtung durchgeführt wird,

Fig. 6 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung,

Fig. 7a und 7b Flußdiagramme der Arbeitsweise einer in Fig. 6 dargestellten Zentraleinheit (CPU),

Fig. 8 den Zustand eines Rahmenspeichers nach einer Vorbehandlung,

Fig. 9(i) und (ii) ein elektrisches Schaltungsdiagramm einer weiteren Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung und

Fig. 10 ein Flußdiagramm der Betriebsweise in dem Fall, daß die in Fig. 9 dargestellte Ausführungsform mit Hilfe einer in Fig. 6 dargestellten Zentraleinheit (CPU) verwirklicht ist.

Wie in Fig. 1(i) und (ii) dargestellt, weist eine Einrichtung 1 zum Verarbeiten von Abstufungsdaten einen 1-Zeilen-Puffer 5, einen Bildprozessor VPP usw. auf. Der 1-Zeilen-Puffer 5 weist vier Schieberegister auf, welche parallel angeordnet sind und jeweils Stufen für die Anzahl kleiner Bereiche in einer Zeile auf einer Vorlage plus eins haben. Die Anzahl der kleinen Bereiche ist gleich beispielsweise der Anzahl zu lesender Bildelemente. Es kann jedoch nicht im allgemeinen davon ausgegangen werden, daß "kleiner Bereich=Bildelement" ist, da der Fall in Betracht zu ziehen ist, daß eine Verdichtung bezüglich der Abstufungsdaten durchgeführt wird. Der Bildprozessor VPP ist durch eine hochintegrierte Schaltung (LSI) gebildet, welche Sperrschaltungen 6₁ bis 6₃, binäre Volladdierer (ADD) 7 und 8, Digitalvergleicher (CMP) 8 und 9, Steuerpuffer 12₁ bis 12₃ sowie ein UND-Glied AND, ein ODER-Glied OR und Inverter INV usw. aufweist. Zeitsteuer- oder Taktsignale CLK auf den Steuerleitungen steuern den Schiebevorgang für den 1-Zeilen-Puffer 5 und das Ein-/Ausgeben des Bildverarbeitungsprozessors VPP.

Nunmehr wird Gl. (1) unter Bezugnahme auf Fig. 2a bis 2d erläutert. In diesen Figuren stellt die ausgezogene Linie einen kleinen Bereich mit einem schwarzen Bild dar, während die gestrichelten Linien einen kleinen Bereich mit einem weißen Bild darstellen, in welchem der Inhalt der Abstufungsdaten, welche den kleinen Bereichen mit dem schwarzen Bild entsprechen, als b (0«b) angenommen ist, während der Inhalt der Abstufungsdaten, welche den kleinen Bereichen mit weißem Bild entsprechen, mit null angenommen ist.

In Fig. 2a ist der Unterschied, welcher dem Schwärzungsgradunterschied zwischen den Abstufungsdaten D, welche dem erwähnten kleinen Bereich entsprechen, und den Abstufungsdaten Du, welche dem kleinen, an das erwähnte Bildelement angrenzenden Bereich in der y-Richtung entsprechen, b, und die Differenz zwischen den Abstufungsdaten D und den Abstufungsdaten D_L, welche einem kleinen, an den erwähnten kleinen Bereich angrenzenden Bereich in der x-Richtung entsprechen, ist b. Das heißt, der Wert für die Abweichung δ [=2D-(D_L+Du)] ist 2b. In Fig. 2b ist, obwohl der Unterschied zwischen den Abstufungsdaten D und den Abstufungsdaten Du 0 ist, die Differenz zwischen den Abstufungsdaten D und D_L b. Das heißt, der Wert für die Abweichung δ ist -b. In Fig. 2c ist, obwohl der Unterschied zwischen den Gradationsdaten D und Du 0 ist, der Unterschied zwischen den Gradationsdaten D und D_L b. Das heißt, der Wert für die Abweichung ist δ=b. In Fig. 2d ist, obwohl der Unterschied zwischen den Gradationsdaten D und Du 0 ist, der Unterschied zwischen den Gradationsdaten D und D_L b. Das heißt, der Wert für die Abweichung δ ist b.

Nunmehr wird die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig. 2a bis 2d erläutert. In diesem Fall wird der Einfachheit halber angenommen, daß die Bilder von kleinen Bereichen auf der Vorlage sequentiell zeilenweise in der Art einer sogenannten Lüsterabtastung von dem linken zu dem rechten Ende gelesen wird, und die Abstufungsdaten von 16 Abstufungen, welche dem auf diese Weise gelesenen Bild entsprechen und die jeweils ein digitales 4-Bit-Parallelsignal sind, werden dem Puffer 5 über die Steuerleitung zugeführt.

Bei jeder Zufuhr von Abstufungsdaten wird jedes Pufferregister 5 mit den zugeführten Abstufungsdaten geladen und schiebt die vorher geladenen Abstufungsdaten jeweils um eine Stufe nach rechts. Wenn nunmehr die Anzahl kleiner Bereiche in einer Zeile mit m angenommen wird, werden, da der Puffer 5 eine Länge von (m+1) hat, wenn die Abstufungsdaten D, welche dem erwähnten kleinen Bereich entsprechen, in jedes der (m+1)-ten Bits oder in die linksseitigen Endstufen in den Parallelregistern geladen werden, die Abstufungsdaten D_L, welche dem kleinen, links an den erwähnten kleinen Bereich angrenzenden Bereich entsprechen, in jedes der m-ten Bits geladen, und die Abstufungsdaten Du, welche dem kleinen Bereich unmittelbar über dem erwähnten kleinen Bereich entsprechen, werden in jede der ersten Bitstellen geladen.

Die Abstufungsdaten D_L, welche dem kleinen, links von dem erwähnten Bereich angrenzenden Bereich entsprechen, und die Abstufungsdaten Du, welche dem kleinen Bereich unmittelbar über dem erwähnten kleinen Bereich entsprechen, werden mittels der Sperrschaltung 6₁ und 6₂ dem Addierer (ADD) 7 zugeführt.

Der Addierer 7 liest die Abstufungsdaten D_L und Du. Das heißt, die Berechnung (D_L+Du) in der Gl. (1) wird in dem Addierer (ADD) 7 durchgeführt. Da jede der Abstufungsdaten D_L und Du 4 parallele Bits aufweist, weist der Ausgang des Addierers 7 5 parallele Bits auf. Die Ausgangsanschlüsse des Addierers 7 sind über Inverter INV, welche das Ausgangssignal des Addierers 7 invertieren, mit einem Addierer 8 verbunden.

Obwohl andererseits die Abstufungsdaten, welche dem erwähnten kleinen Bereich entsprechen, mittels der Sperrschaltung 6₃ an das Steuerpuffer 12₁ und ferner an den Addierer 3 als der Wert, welcher an der oberen Ziffer um 1 Bit verschoben ist, d. h. als der berechnete Wert 2×D in der vorstehend beschriebenen Gl. (1), geliefert werden, in welcher das fünfte Bit (oder das LSB-Bit) mittels des Inverters INV invertiert ist. Das heißt, ein berechneter Wert (2×d+1) wird an den Addierer 8 geliefert.

Der Addierer 8 addiert den berechneten Wert (2×D+1) und den invertierten berechneten Wert (D_L+Du) des Ausgangssignals von dem Addierer 7. Das heißt, die mathematische Operation in dem Addierer 8 ist gleich der Addition des berechneten Wertes 2×D und des Komplementärwerts des berechneten Werts (D_L+Du) in Modulo 2, in welchem die Berechnung für die vorstehend bereits angeführte Gl. (1): 2×D-(D_L+Du) durchgeführt wird und die Abweichung δ auf der Ausgangsseite des Addierers 8 erhalten wird.

Das Ausgangssignal, d. h. die Abweichung δ an dem Addierer 8 liegt in Form von parallen 6 Bits einschließlich eines Vorzeichenbits vor und wird an Vergleicher (CNP) 9 und 10 angelegt.

Der Vergleicher 9 erhält einen ersten Schwellenwert T₁, welcher mittels eines manuell betätigenden Schalters u. ä. richtig gesetzt werden kann und in dieser Ausführungsform in Dezimaldarstellungen auf 2 (in binärer Darstellung auf 000010) eingestellt ist. In dem Vergleicher 9 wird die Abweichung δ mit dem ersten Schwellenwert T₁ verglichen, und es wird eine logische "1" erzeugt, wenn die Abweichung δ den Schwellen T₁ überschreitet, während eine logische "0" von dem Vergleicher 9 erzeugt wird, wenn die Abweichung δ kleiner als der Schwellenwert T₁ ist.

Das Ausgangssignal des Vergleichers 9 wird mittels eines Inverters INV an einen Eingangsanschluß des UND-Glieds AND und an den Steuereingang des Steuerpuffers 12₂ angelegt. Der Maximalwert MAX von 16 Abstufungen, d. h. in Dezimaldarstellung 15 (in Binärdarstellung 111), wird an den Eingangsanschluß des Steuerpuffers 12₂ angelegt. Der Maximalwert MAX kann durch einen manuell betätigbaren Schalter u. ä. richtig eingestellt werden. Der Vergleicher 10 erhält einen zweiten Schwellenwert T₂, welcher durch einen manuell betätigbaren Schalter u. ä. richtig eingestellt werden kann und in Dezimaldarstellung auf einem Wert -2 (in binärer Darstellung auf 100010) in dieser Ausführungsform eingestellt ist. In dem Vergleicher 10 werden die Abweichung δ und der zweite Schwellenwert T₂ verglichen, und von dem Vergleicher 10 wird eine logische "1" erzeugt, wenn der Wert δ kleiner als der Schwellenwert T₂ ist, während "0" erzeugt wird, wenn die Abweichung δ den Schwellenwert T₂ überschreitet. Das Ausgangssignal des Vergleichers 10 wird mittels eines Inverters INV an den anderen Eingangsanschluß des UND-Glieds AND und auch an den Steuereingang des Steuerpuffers 12₃ angelegt. Der Minimalwert MIN von 16 Abstufungen, d. h. in Dezimaldarstellung 0 (in Binärdarstellung 0000), wird an den Eingangsanschluß des Steuerpuffers 12₃ angelegt. Der Minimalwert MIN kann mittels eines manuell betätigbaren Schalters u. ä. entsprechend eingestellt werden. Der Ausgang des UND-Glieds AND ist mit dem Steuereingang des Steuerpuffers 12 verbunden.

Jeder der Steuerpuffer 12₁ bis 12₃ überträgt dessen Eingangssignal an dessen Ausgang, wenn eine logische "0" an dessen Freigabeeingang angelegt wird, während es dessen Eingangssignal sperrt, um dessen Ausgang zu übertragen, wenn eine logische "1" an dessen Freigabeeingang angelegt wird. Da folglich der Freigabeeingang des Puffers 12₁ "0" und der Freigabeeingang der Puffer 12₂ und 12₃ jeweils "1" ist, wenn die Abweichung δ größer als der Schwellenwert T₂ und kleiner als der Schwellenwert T₁ (T₁≧δ≧T₂), werden Abstufungsdaten D, welche dem genannten kleinen Bereich entsprechen, von dem ODER-Glied OR mittels des Pufferspeichers 12₁ abgegeben. Wenn der Ausgang des Vergleichers 9 "1" und der Ausgang des Vergleichers 10 "0" ist, d. h. wenn die Abweichung δ den Schwellenwert T₁ übersteigt (δ<T₁), da der Freigabeeingang des Puffers 12₂ "0" und die Freigabeeingänge der Puffer 12₁ und 12₃ "1" sind, werden die Abstufungsdaten des Maximalwerte MAX von dem ODER-Glied OR mittels des Steuerpuffers 12₂ abgegeben. Da ferner der Freigabeeingang des Puffers 12₃ "0" und die Freigabeeingänge der Puffer 12₁ und 12₂ "1" sind, wenn das Ausgangssignal des Vergleichers 9 "0" und das des Vergleichers 10 "1" ist, d. h. wenn die Abweichung kleiner als der Schwellenwert T₂ (δ<T₂) ist, werden die Abstufungsdaten des Minimalwerts MIN von dem ODER-Glied OR über dem Pufferspeicher 12₃ abgegeben.

Obwohl in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Abstufungsdaten 16 Abstufungen aufweisen, welche durch vier parallele Bits dargestellt sind, kann eine Abstufungsdatenverarbeitung, beispielsweise für 64 Abstufungsdaten mit 6 Bits oder eine für 256 Abstufungsdaten mit 8 Bits ebenso durchgeführt werden.

In Fig. 3 ist ein Beispiel einer Bildverarbeitungseinrichtung mit der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung 1 zum Verarbeiten von Abstufungsdaten wiedergegeben. In Fig. 3 weist die Bildverarbeitungseinrichtung einen Mikroprozessor (CPU) 2, eine Bussteuerung 3, einen Festwertspeicher (ROM) 13, einen Randomspeicher (RAM) 14, eine DMA-Einheit 15, eine Floppy-Disk-Steuereinheit (FDC) 16, ein Floppy Disk 17, eine Kathodenstrahlröhrensteuereinheit (CRTC) 18, einen Multiplexer 19, eine CRT-Ansteuereinheit 20, eine Kathodenstrahlröhre (CrT), 21, ein Bedienungs- und Anzeigepult 23, eine Abstufungsdatenverarbeitungseinrichtung 1, einen Rahmenspeicher 24 für 16 Abstufungen, einen Rahmenspeicher 25 für 64 Abstufungen, einen Drucker 27, einen Scanner 29, ein Übertragungsmodem 31 u. ä. auf. Sie sind mittels Schnittstelleneinheiten 22, 26, 28 und 30 angeschlossen. Der Mikroprozessor (CPU) 2 steuert die Einrichtung durch den Dialog mit einer Bedienungsperson über das Tastenfeld 23 und legt dementsprechend den Datenfluß fest, wie beispielsweise von dem Scanner 29 → zu der Abstufungsdatenverarbeitungseinrichtung 1 → dem Drucker 17 (den Rahmenspeichern 24, 25, dem Modem 31, der Kathodenstrahlröhre (CRT 21)) dem Modem 31 → der Abstufungsdatenverarbeitungseinrichtung 1 → dem Drucker 27 (den Rahmenspeichern 24, 25, dem Modem 31, der CRT-Röhre 21) und führt die Bildverarbeitung durch.

Die in Fig. 4a dargestellte Einrichtung weist eine Scannereinheit 100, einen Laserdrucker 200, eine Bildverarbeitungseinheit 300 u. ä. auf, mit welchen auch das Übertragungsmodem, die Kathodenstrahlröhre (CRT) u. ä. verbunden sind. In diesem Fall ist ein optisches Signal durch die strichpunktierte Linie, ein elektrisches Signal durch die ausgezogene Linie und der Lauf eines Aufzeichnungspapiers durch die gestrichelte Linie dargestellt.

In der Scannereinheit 100, welche dem Scanner 29 der Fig. 3 entspricht, wird Licht, das von einer Vorlage DOC durch eine Beleuchtung mittels einer Lampe reflektiert worden ist, über einen Spiegel zu einer ladungsgekoppelten Einrichtung (CCD) 101 geleitet, um die Vorlage DOC zu lesen. Elektrische Signale, welche den Schwärzungsgrad für jeden der kleinen Bereiche anzeigen, welche durch die CCD-Einrichtung 101 gelesen worden sind, werden an den Abstufungsverarbeitungsabschnitt 102 angelegt, in welchem die Daten von 16 Abstufungen zuerst erzeugt werden. Der Abstufungsverarbeitungsabschnitt 102 weist die Abstufungsdatenverarbeitungseinrichtung 1 auf, in welcher eine Verarbeitung zum Hervorheben einer Kante eines Binärbildes angewendet wird, und eine Halbtonbildverarbeitung angewendet wird, um die Signale in Binärdaten umzusetzen, welche dann an die Bildaufbereitungseinheit 300 angelegt werden.

Die Einheit 300 führt eine Bildaufbereitung durch Auswählen der Binärdaten, welche von der Scannereinheit 100 zugeführt worden sind, und durch Addieren eines vorherbestimmten Musters durch und überträgt sie an den Laserdrucker 200. Die Bildaufbereitungseinrichtung führt eine Verarbeitung sowie Aufbereitung der Binärdaten für ein Drucken aus. Hierzu wird das Bild in den Bereich A der Vorlage DOC in dem Bereich D der Kopie COP, das Bild in dem Bereich B der Vorlage DOC in den Bereich C der Kopie COP und das vorherbestimmte Muster beispielsweise in den Bereich E übertragen, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Der Laserdrucker 200 weist ein optisches Lasersystem 201, dessen Laserstrahl durch die Binärdaten nach der von der Bildaufbereitungseinheit 300 gelieferten Aufbereitung moduliert wird, eine lichtempfindliche Trommel 202, auf welcher ein elektrostatisches latentes Bild basierend auf dem Laserstrahl von dem System 201 erzeugt wird, eine Entwicklungseinheit 203, welches das latente Bild auf der Trommel 202 entwickelt, welches dann eine Papierzuführablage 204 passiert, von welcher ein Aufzeichnungs- oder Kopierblatt der Trommel 202 zugeführt wird, wobei dann das entwickelte Bild auf der Trommel 202 auf das Blatt übertragen wird, eine Fixiereinheit 205, in welcher das Bild auf dem Blatt fixiert wird, und eine Ablage 206 auf, auf welcher das Blatt ausgetragen wird.

In Fig. 4b ist der Fluß der Signale der vorstehend beschriebenen Einheiten 100, 200 und 300 dargestellt. Anhand von Fig. 6 wird nunmehr eine weitere Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung beschrieben. Das in Fig. 6 dargestellte System weist eine Systemsteuereinheit 51, eine Eingabeeinrichtung mit einem Bildscanner 58 und einer Übertragungseinrichtung 59, welche mittels einer Ein-/Ausgabe-Schnittstelleneinheit 54 angeschlossen ist, eine Bildverarbeitungseinrichtung mit einer Zentraleinheit (CPU) 50, Rahmenspeichern 56 und 57 großer Kapazität und eine Ausgabeeinrichtung mit einem Laserdrucker 61 auf, welche mittels einer Ein-/Ausgabe-Schnittstelleneinheit 55 mit der Übertragungseinrichtung 62 verbunden ist. Die Systemsteuereinheit 51 steuert das System der Fig. 6 aufgrund der Befehle von dem Tastenfeld 60. Das heißt, in diesem System werden die Abstufungsdaten der Vorlage, welche 16 oder 64 Abstufungen aufweist, welche von dem Bildscanner 58 gelesen worden sind, oder welche Abstufungsdaten mit 16 oder 64 Abstufungen aufweist, welche mittels der Übertragungseinrichtung 59 empfangen worden sind, in den Rahmenspeichern 56 und 57 gespeichert und werden dann mit Hilfe der Abstufungsdatenverarbeitung, der Bildaufbereitungsverarbeitung u. ä. verwendet und an den Laserdrucker 61, um sie auf das Blatt auszudrucken, oder an die Übertragungseinrichtung 62 angelegt, um sie entsprechend dem Befehl der Bedienungsperson an ein entfernt liegendes System zu übertragen.

Die Verarbeitungsoperation der Zentraleinheit (CPU) 50 des in Fig. 6 dargestellten Systems ist eine ähnliche Verarbeitung wie diejenige mittels der Abstufungsdatenverarbeitungseinrichtung der Fig. 1, wobei auf Fig. 7a und 7b Bezug genommen wird. In der folgenden Beschreibung ist die Schrittzahl durch "Schritt - - -" dargestellt, während mit m die Anzahl kleiner Bereiche beispielsweise in der seitlichen Richtung eines Bildes dargestellt ist, welche der seitlichen Richtung der Vorlage DOC in Fig. 5 entspricht, und mit n ist die Anzahl Zeilen beispielsweise in der Längsrichtung dargestellt, welche der vertikalen Richtung auf der Vorlage DOC in Fig. 5 entspricht. Ferner sind die Adressen des Speichers 56 und 57 durch (p, q) dargestellt, was dem q-ten kleinen Bereich auf der p-ten Zeile entspricht, hierbei nimmt der Wert für p von oben nach unten auf dem Vorlagenbild zu, der Wert für q nimmt von links nach rechts auf dem Vorlagenbild zu, die Abstufungsdaten von 16 Abstufungen an der Adresse (p, q) des Rahmenspeichers 57 werden durch D₁₆ (p, q) dargestellt, während die Abstufungsdaten von 64 Abstufungen an der Adresse (p, q) des Rahmenspeichers 56 durch D₆₄ (p, q) dargestellt sind. In dem Flußdiagramm der Fig. 7a und 7b ist nur die Datenverarbeitung für 16 Abstufungen dargestellt.

In Fig. 7a werden der Speicher, die Register A, B, C u. ä. beim Schritt 101 initialisiert. Nach einem Setzen der Werte für p und q auf 0 beim Schritt 102 wird der Wert für das Register q beim Schritt 103 um 1 inkrementiert, und die Daten D₁₆ (p, q) in dem Rahmenspeicher 57 werden auf 0 oder die Daten D₆₄ (p, q) in dem Rahmenspeicher 56 werden beim Schritt 104 auf 0 gesetzt. Die Schritte 103 und 104 werden wiederholt, bis der Wert des Registers q den Wert m erreicht. Das heißt, da der Wert des Registers p 0 ist, werden Leerdaten (0000) im Falle von 16 Abstufungen bzw. (000000) im Falle von 64 Abstufungen gesetzt, was dem ersten bis m-ten kleinen Bereich in der 0-ten Zeile entspricht, was auf der Seite des Schrittes 104 dargestellt ist, wobei 1₁, 2₁, - - - D₁₆ (1, 1), D₁₆ (2, 1), - - - oder D₆₄ (1, 1), D₆₄ (2, 1) . . . entsprechen.

Wenn der Wert des Registers q den Wert m erreicht und die Operation die Schleife der Schritte 103-104-105-103 - - - bei dem Schritt 105 verläßt, wird der Wert des Registers q beim Schritt 106 auf 0 gesetzt, danach wird der Wert des Registers p beim Schritt 107 um 1 inkrementiert, und die Daten D₁₆ (p, q) in dem Rahmenspeicher 57 werden beim Schritt 108 auf null gesetzt, oder die Daten D₆₄ (p, q) in dem Rahmenspeicher 56 werden auf null gesetzt. Die Schritte 107 und 108 werden wiederholt, bis der Wert des Registers p n erreicht. Das heißt, da der Wert des Registers q 0 ist, werden Leerdaten (0000) im Falle von 16 Abstufungen oder (000000) im Falle von 64 Abstufungen eingegeben, was dem 0-ten kleinen Bereich der ersten Zeile bis zu der n-ten Zeile entspricht, wie auf der Seite des Schrittes 108 dargestellt ist.

Wenn der Wert des Registers p den Wert n erreicht und die Operation die Schleife aus den Schritten 107-108-109-107 - - - beim Schritt 109 verläßt, wird der Wert des Registers p beim Schritt 110 auf 0 gesetzt (das heißt an dieser Stelle gilt: p=0γ q=0).

Das Vorstehende ist eine Vorbehandlung, und der Speicherzustand des Rahmenspeichers 57 oder 56 ist so, wie in Fig. 8 dargestellt ist. Das Register p wird beim Schritt 101 um 1 inkrementiert, und das Register q wird beim Schritt 112 um 1 inkrementiert. Beim Schritt 113 wird ein Wert, der durch Verdoppeln der Abstufungsdaten D₁₆ (p, q) oder der Abstufungsdaten D₆₄ (p, q), welche dem q-ten kleinen Bereich in der p-ten Zeile entspricht, welche aus dem Rahmenspeicher 57 oder 56 ausgelesen worden ist, in das Register A geladen.

Beim Schritt 114 wird ein Wert, welcher aufbereitet worden ist, indem die Abstufungsdaten D₁₆ (p-1, q) oder die Abstufungsdaten D₆₄ (p-1, q), welche dem q-ten kleinen Bereich, d. h. dem kleinen Bereich unmittelbar über dem erwähnten kleinen Bereich in der (p-1)-ten Zeile entsprechen, die aus dem Rahmenspeicher 57 oder 56 ausgelesen worden ist, zu den Abstufungsdaten D₁₆ (p-q-1) oder zu den Abstufungsdaten D₆₄ (p, q-1) addiert, welche dem (q-1)-ten kleinen Bereich, d. h. dem kleinen, links an den erwähnten kleinen Bereich angrenzenden Bereich in der p-ten Zeile entsprechen, in das Register B geladen. Die zweidimensionale Lagebeziehung zwischen diesen Abstufungsdaten ist neben den Schritten 113 und 114 dargestellt. Die Beziehung ist auch im Falle von 64 Abstufungen dieselbe.

Beim Schritt 115 wird ein Wert, der aufbereitet worden ist, indem der Wert des Registers B von demjenigen des Werts A subtrahiert wird, in das Register C geladen. Das heißt, die Abweichung δ in der vorstehend angeführten Gl. (1) wird als der Wert des Registers C geladen.

Die Schrittfolge geht dann in Fig. 7b weiter, und der Wert des Registers C, d. h. die Abweichung δ wird beim Schritt 116 mit dem ersten Schwellenwert T₁ verglichen. Wenn die Abweichung δ den ersten Schwellenwert T₁ übersteigt (δ<T₁), wird auf den Schritt 117 übergegangen, bei welchem die Abstufungsdaten D₁₆ (p, q) oder die Abstufungsdaten D₆₄ (p, q) in den Maximalwert MAX geändert und in dem Bereich der Adresse (p, q) des Rahmenspeichers 57 oder 56 gespeichert werden. In dieser Ausführungsform wird der Wert des ersten Schwellenwerts T₁ auf 2 gesetzt, und der Maximalwert MAX wird auf (1111) oder (111111) gesetzt.

In dem Fall, daß die Abweichung δ (der Wert des Registers C) größer als der erste Schwellenwert T₁ ist, wird auf den Schritt 118 übergegangen, bei welchem der Wert δ mit dem zweiten Schwellenwert T₂ verglichen wird. Wenn in diesem Fall die Abweichung δ kleiner als der zweite Schwellenwert T₂ ist (δ<T₂), wird auf den Schritt 119 übergegangen, bei welchem die Abstufungsdaten D₁₆ (p, q) oder D₆₄ (p, q) in den Minimalwert MIN geändert werden und in dem Bereich der Adresse (p, q) des Rahmenspeichers 57 oder 56 gespeichert werden. In dieser Ausführungsform wird der Wert für den zweiten Schwellenwert T₂ auf -2 gesetzt, und der Minimalwert MIN wird auf (0000) oder (000000) gesetzt.

Wenn beim Schritt 118 die Abweichung δ, welche in dem Register C gespeichert ist, größer als der zweite Schwellenwert T₂ ist, d. h. wenn die Abweichung δ kleiner als der erste Schwellenwert T₁ und größer als der zweite Schwellenwert T₂ ist (2≧δT-2), werden die Abstufungsdaten D₁₆ (p, q) oder D₆₄ (p, q) des Speichers 56 geändert.

Wenn dann von einem der Schritte 117, 118 oder 119 auf den Schritt 121 übergegangen wird, wird der Wert des Registers q geprüft. Da der Wert des Registers q gleich der Anzahl an kleinen Bereichen in der seitlichen Richtung der Vorlage ist, wird, falls q≠m ist (q<m), bei der Operation auf den Schritt 112 des in Fig. 7a dargestellten Flußdiagramms zurückgegangen, das Register q wird um 1 inkrementiert, d. h. der erwähnte kleine Bereich wird um 1 nach rechts verschoben, und die vorstehenden Verarbeitungsvorgänge werden wiederholt. Wenn q=m ist, wird, da dies bedeutet, daß die Verarbeitung für die p-te Zeile beendet worden ist, der Wert des Registers q beim Schritt 122 auf 0 gesetzt, und der Wert des Registers p wird beim Schritt 123 geprüft. Da der Wert des Registers p gleich der Anzahl Teilen in der vertikalen Richtung der Vorlage ist, wird, wenn p≠n ist (p<n), auf den Schritt 111 des in Fig. 7a dargestellten Flußdiagramms zurückgegangen, und das Register p wird um 1 inkrementiert, d. h. um eine Zeile nach unten verschoben, und die vorstehenden Schritte werden von dem linksseitigen kleinen Bereich aus wiederholt. Wenn p=n ist, wird, da dies bedeutet, daß die ganze Verarbeitung für das Bild beendet ist, mit der Operation in das nicht dargestellte Hauptprogramm zurückgekehrt.

Eine weitere Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung wird nunmehr anhand von Fig. 9(i) und (ii) erläutert. Diese Ausführungsform entspricht im wesentlichen der in Fig. 1(i) und (ii) dargestellten Ausführungsform, außer daß ein Binäraddierer 7a zwischen dem Addierer 7 und den Sperrschaltungen 6₃ sowie dem Steuerpuffer 12₁ angeordnet ist, 5 Bits von dem Addierer 7 und 5 Bits von der Sperrschaltung 6₃ werden an den Addierer 7a geliefert. 6 Bitsignale, welche von dem Addierer 7a abgegeben worden sind, werden dem Puffer 12₁ zugeführt, und die Steuerpuffer 12₁ bis 12₃ und das ODER-Glied OR werden mit 6 Bitstrukturen ausgestattet.

Das heißt, in der in Fig. 9(i) und (ii) dargestellten Einrichtung 1a sind die Ausgangsanschlüsse des Addierers 7 unmittelbar mit den Eingangsanschlüssen des Addierers 7a verbunden, werden sie abgezweigt und mittels Inverter INV mit dem Addierer 8 verbunden. Die Ausgangsanschlüsse von der Sperrschaltung 6₃ sind unmittelbar mit dem Eingangsanschlüssen des Addierers 7a verbunden und sind abgezweigt und mittels Inverter nur für das niedrigstwertige Bit (LSB) mit dem Addierer 8 verbunden.

In dem Addierer 7a werden der Ausgang von dem Addierer 7, d. h. (D_L+Du), und der Ausgang von der Sperrschaltung 6₃, d. h. 2×D, addiert. Da sowohl das Ausgangssignal von dem Addierer 7 als auch das von der Schaltung 6₃ 5 Bits sind, weist das Ausgangssignal von dem Addierer 7a 6 Bits auf. Das heißt, in dem Addierer 7a wird die Berechnung für die vorstehend beschriebene Gl. (2): D′=2×D+(D_L+Du) durchgeführt, wodurch die gedehnten Abstufungsdaten von 64 Abstufungen an den Ausgangsanschlüssen des Addierers 7a erzeugt werden.

Der Maximalwert MAX von 64 Abstufungen, d. h. in der Dezimaldarstellung 3 (in der Binärdarstellung 111111), wird in den Eingang des Steuerpuffers 12₂ eingegeben. Der Minimalwert MIN von 64 Abstufungen, d. h. in Dezimaldarstellung 0 (in Binärdarstellung 000000), wird in den Eingang des Steuerpuffers 12₃ eingegeben. Die in Fig. 9(i) und (ii) dargestellte Einrichtung erzeugt die gedehnten Abstufungsdaten (6 Bits) von 64 Abstufungen, welche 6 parallele Bits aufweisen, an jedem Eingang der Vorlagenabstufungsdaten von 16 Abstufungen aus vier parallelen Bits. Die Arbeitsweise wird nachstehend erläutert. Wenn die Ausgänge von den Vergleichern 9 und 10 "0" sind, d. h. wenn der Wert δ größer als der Schwellenwert T₂ und kleiner als der Schwellenwert T₁ ist (T₁≧δ≧T₂), wird das Ausgangssignal von dem Addierer 7a, d. h. die expandierten Abstufungsdaten gemäß der Gl. (2), über den Steuerpuffer 12₁ und das ODER-Glied OR abgegeben. Wenn der Ausgang von dem Vergleicher "1" und der von dem Vergleicher 10 "0" ist, d. h. wenn der Wert δ den Schwellenwert T₁ übersteigt (δ<T₁), werden die gedehnten Abstufungsdaten, welche auf den Maximalwert MAX geändert worden sind, über das Steuerpuffer 12₂ und das ODER-Glied abgegeben. Wenn ferner das Ausgangssignal von dem Vergleicher 9 "0" und das von dem Vergleicher 10 "1" ist, d. h. der Wert δ kleiner als der Schwellenwert T₂ ist (δ<T₂), werden die gedehnten Abstufungsdaten, welche in den Minimalwert MIN geändert worden sind, über das Steuerpuffer 12₃ und das ODER-Glied abgegeben.

Die Abstufungsdatenverarbeitungseinrichtung 1a in Fig. 9(i) und (ii) kann anstelle der in Fig. 1 dargestellten entsprechenden Einrichtung 1 bei der in Fig. 3 dargestellten Bildverarbeitungseinrichtung verwendet werden. Wenn die Verarbeitungseinrichtung 1a in der in Fig. 3 dargestellten Bildverarbeitungseinrichtung verwendet wird, führt die Zentraleinheit 2 eine Bildverarbeitung durch, während der Datenfluß wie folgt eingestellt wird. Von dem Scanner 29, welcher die Daten mit 16 Abstufungen erzeugt, geht es zu der Abstufungsdatendehnungseinrichtung 1a, welche die Daten des Scanners in Daten mit 16 Abstufungen ändert, dann zu dem Drucker 26, dem Scanner 29, von dort zu den Rahmenspeichern 24, 25, dann zu der Abstufungsdatendehnungseinrichtung a, dann weiter zu dem Rahmenspeicher 25, dem Modem 31 mit 16 Abstufungen, dann zu dem Rahmenspeicher 24, von dort zu der Abstufungsdatendehnungseinrichtung 21, dann zu dem Rahmenspeicher 25, von dort zu der Kathodenstrahlröhre (CRT) 21 u. ä.

Die in Fig. 3 dargestellte Bildverarbeitungseinrichtung einschließlich der die Abstufungsdaten dehnenden Verarbeitungseinrichtung 1a kann so gebildet werden, wie in der vorstehend beschriebenen Fig. 1a dargestellt ist, wobei die Einrichtung 1a in einem Abstufungsverarbeitungsabschnitt 102 angeordnet ist und die Vorlagenabstufungsdaten mit 16 Abstufungen durch die Einrichtung 1a des Abstufungsverarbeitungsabschnittes 102 in gedehnte Abstufungsdaten mit 64 Abstufungen umgesetzt werden. Die gedehnten Abstufungsdaten werden in Verbindung mit einer Halbtonbildverarbeitung verwendet, in Binärdaten umgesetzt und an die Bildaufbereitungseinheit 300 angelegt. In dem in Fig. 6 dargestellten System kann die Zentraleinheit (CPU) 50 gedehnte Abstufungsdaten mit 64 Abstufungen verarbeiten, wobei die Abstufungsdaten von 16 in dem Rahmenspeicher 57 gespeicherten Abstufungen als die Vorlagenabstufungsdaten verwendet werden, die gedehnten Daten können in den Rahmenspeicher 56 gespeichert und aus diesem über den Laserdrucker 61 aufgrund der Befehle von der Systemsteuereinheit 51 ausgedruckt werden. Das Speichern der gedehnten Abstufungsdaten in den Rahmenspeicher 56 des in Fig. 6 dargestellten Systems wird anhand der Fig. 7a und 10 erläutert.

In Fig. 7a wird der Rahmenspeicher 56 für 64 Abstufungen initialisiert, und die Register A, B, C usw. werden beim Schritt 101 gelöscht. Dann werden von dem Schritt 102 bis 115 dieselben Operationen durchgeführt, wie sie vorstehend bezüglich der 16 Abstufungen beschrieben worden sind. Folglich wird, wenn der Schritt 115 beendet ist, der Wert der eingangs beschriebenen Gl. (2) in das Register C geladen.

Wie in Fig. 10 dargestellt, wird das Register C beim Schritt 116 mit dem ersten Schwellenwert T₁ verglichen. In dem Fall, daß der Wert des Registers den ersten Schwellenwert T₁ übersteigt, wird auf Schritt 117 übergegangen, der Maximalwert MAX bei 64 Abstufungen wird als die gedehnten Abstufungsdaten D₆₄ (p, q) festgelegt und in einem Speicherbereich des Rahmenspeichers 56 mit der Adresse (p, q) gespeichert. In dieser Ausführungsform wird der Wert des ersten Schwellenwerts T₁ auf 2 vorherbestimmt, und der Maximalwert MAX wird auf (111111) vorherbestimmt.

In dem Fall, daß das Register kleiner als der erste Schwellenwert T₁ ist, wird auf den Schritt 218 übergegangen, bei welchem der Wert des Registers C mit dem zweiten Schwellenwert T₂ verglichen wird. Wenn in diesem Fall der Wert des Registers C kleiner als der zweite Schwellenwert T₂ ist, wird auf den Schritt 119 übergegangen, bei welchem der Minimalwert MIN bei 64 Abstufungen als die gedehnten Abstufungsdaten D₆₄ (p, q) festgelegt wird und in dem Speicherbereich des Rahmenspeichers 65 bei der Adresse (p, q) gespeichert wird. Der Wert des zweiten Schwellenwerts T₂ wird auf -2 vorherbestimmt, und der Minimalwert MIN wird in dieser Ausführungsform auf (000000) vorherbestimmt.

Wenn beim Schritt 118 der Wert des Registers C größer als der zweite Schwellenwert T₂ ist, d. h. der Wert des Registers C kleiner als der erste Schwellenwert T₁ und größer als der zweite Schwellenwert T₂ ist (2≧δ≧-2), wird auf den Schritt 120 übergegangen, bei welchem der Wert, welcher dadurch aufbereitet wird, daß der Wert des Registers A zu dem des Registers B addiert wird oder durch Berechnen der eingangs beschriebenen Gl. (1) aufbereitet wird, als die gedehnten Abstufungsdaten D₆₄ (p, q) festgelegt und in dem Bereich des Speichers 56 mit der Adresse (p, q) gespeichert.

Wenn von den Schritten 117, 119 oder 120 auf den Schritt 121 übergegangen wird, wird der Wert des Registers q geprüft. Da der Wert des Registers q gleich der Anzahl der kleinen Bereiche in der seitlichen Richtung des Vorlagenbildes ist, wenn q≠m ist (q<m), wird in dem in Fig. 7a dargestellten Flußdiagramm auf den Schritt 112 zurückgekehrt, das Register q wird um 1 inkrementiert, d. h. der erwähnte kleine Bereich wird um 1 nach rechts verschoben, und die vorstehenden Vorgänge werden wiederholt. Wenn q=m ist, wird, da dies bedeutet, daß der Dehnungsvorgang für die p-te Zeile beendet worden ist, der Wert des Registers q beim Schritt 122 gelöscht, und der Wert des Registers p wird beim Schritt 123 überprüft. Da der Wert des Registers p gleich der Anzahl Zeilen in der vertikalen Richtung des Vorlagenbildes ist, wird, wenn p≠n ist (p<n), in dem in Fig. 7a dargestellten Flußdiagramm auf den Schritt 111 zurückgekehrt, und das Register p wird um 1 inkrementiert oder in eine 1-Zeile nach unten verschoben, und die vorstehenden Vorgänge werden für den linksseitigen kleinen Bereich wiederholt. Wenn p=n ist, wird, da dies bedeutet, daß der ganze Dehnungsvorgang der Vorlage beendet worden ist, auf das nicht dargestellte Hauptprogramm zurückgegangen.

Auch bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform kann ziemlich die gleiche Wirkung wie bei der in Fig. 9(i) und (ii) dargestellten Ausführungsform erhalten werden.

In der in Fig. 9(i) und (ii) dargestellten Einrichtung und in dem in Fig. 6 dargestellten System, welches auf dieselbe Weise wie die in Fig. 9(i) und (ii) dargestellte Einrichtung arbeitet, werden die Vorlagenabstufungsdaten mit 16 Abstufungen in die Abstufungsdaten mit 64 Abstufungen gedehnt, jedoch ist die vorliegende Erfindung in keiner Weise nur hierauf beschränkt. Beispielsweise können gedehnte Abstufungsdaten mit 256 Abstufungen dadurch aufbereitet werden, daß die Vorlagenabstufungsdaten mit 16 Abstufungen, welche dem erwähnten kleinen Bereich entsprechen, mit dem Faktor 8 multipliziert werden und in dem zu dem auf diese Weise multiplizierten Daten die Vorlagenabstufungsdaten, welche einem kleinen Bereich links über dem erwähnten kleinen Bereich entsprechen, die Vorlagenabstufungsdaten, die einem kleinen Bereich genau oberhalb des erwähnten kleinen Bereichs entsprechen, die Vorlagenabstufungsdaten, welche einem Bereich rechts oberhalb des erwähnten kleinen Bereichs entsprechen, die Vorlagenabstufungsdaten, welche einem kleinen, links an den erwähnten kleinen Bereich angrenzenden Bereich entsprechen, die Vorlagenabstufungsdaten, welche einem kleinen, rechts an den erwähnten kleinen Bereich angrenzenden Bereich entsprechen, die Vorlagenabstufungsdaten, welche einem kleinen Bereich unten links von dem erwähnten kleinen Bereich entsprechen, die Vorlagenabstufungsdaten, welche einem kleinen Bereich unmittelbar unter dem erwähnten kleinen Bereich entsprechen, und die Vorlagenabstufungsdaten addiert, welche einem kleinen Bereich rechts unterhalb des erwähnten kleinen Bereichs entsprechen.

Da, wie vorstehend beschrieben worden ist, die Daten, welche den Maximalwert anzeigen, als die Ausgangsabstufungsdaten verwendet werden, wenn die Abweichung zwischen den Abstufungsdaten, welche einem erwähnten kleinen Bereich entsprechen, und den Daten, welche einem kleinen, an den erwähnten kleinen Bereich angrenzenden Bereich entsprechen, den oberen Wert eines vorherbestimmten Bereichs übersteigen, während die Daten, die den Minimalwert anzeigen, als die Ausgangsabstufungsdaten verwendet werden, wenn die Abweichung unter den unteren Wert des Bereichs hinuntergeht, kann die Auflösung für ein binäres Bild größer bzw. besser werden. Ferner hat, wie anhand der bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden ist, da die Abstufungsdaten nicht geändert werden, wenn die Abweichung innerhalb des Bereichs liegt, die Abstufungsdatenverarbeitung keine Wirkung auf die Reproduzierbarkeit eines Halbtonbildes.

Ferner kann, da die gedehnten Abstufungsdaten bestimmt werden, indem die Wichtungsaddition für die Vorlagenabstufungsdaten, welche dem erwähnten kleinen Bereich entsprechen, und für die Vorlagenabstufungsdaten durchgeführt wird, welche einem kleinen, an den erwähnten kleinen Bereich angrenzenden Bereich entsprechen, ein Bild mit einer fließenden Schwärzungsgradänderung wiedergegeben werden, wie es einem Halbtonbild, wie beispielsweise einer Photographie oder einer Abbildung entspricht, und gedehnte Abstufungsdaten hoher Güte können ohne weiteres aus den Vorlagenabstufungsdaten mit einer niedrigeren Abstufungseinteilung gebildet werden.

Ferner kann, wie vorstehend an Hand der Ausführungsformen beschrieben worden ist, mit Hilfe der Daten, welche durch die Wichtungsaddition erhalten worden sind, wenn die Abweichung zwischen den Vorlagenabstufungsdaten, welche dem erwähnten kleinen Bereich entsprechen, und der Vorlagenabstufungsdaten, welche einem kleinen, an dem erwähnten kleinen Bereich angrenzenden Bereich entsprechen, in dem Bereich liegt, mit Hilfe der Daten, welche den Maximalwert anzeigen, wenn die Abweichung den oberen Wert des Bereichs überschreitet, und mit Hilfe der Daten, welche den Minimalwert anzeigen, wenn die Abweichung unter dem unteren Wert des Bereichs liegt, ein fließender Abstufungsausdruck in dem betreffenden Teil des Halbtonbildes durchgeführt werden, während das binäre Bild, wie beispielsweise ein Buchstabe, in seiner Kontur hervorgehoben werden kann, um ein Bild mit einer höheren Auflösung zu erhalten.

Claims (8)

1. Einrichtung zum Verarbeiten von Abstufungsdaten mit einer Einrichtung zum Extrahieren von Abstufungsdaten, welche einem ersten kleinen Bereich einer zweidimensional aufgeteilten Vorlage entsprechen, und von Abstufungsdaten, welche weiteren, an den ersten kleinen Bereich angrenzenden kleinen Bereichen entsprechen,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung (6, 7, 8) zum Feststellen, ob eine Abweichung zwischen einem Inhalt der dem ersten kleinen Bereich entsprechenden Abstufungsdaten und einem Inhalt der Abstufungsdaten, welche einem zweiten, an den ersten kleinen Bereich angrenzenden Bereich entsprechen, innerhalb eines vorherbestimmten Bereichs vorliegt oder nicht, und
eine Einrichtung (9, 10) zum Erzeugen von Daten, welche einen Maximalwert in einer Abstufung anzeigen, wenn die Abweichung einen oberen Wert des Bereichs überschreitet, während Daten erzeugt werden, welche einen Minimalwert in der Abstufung anzeigen, wenn die Abstufung unter einen unteren Wert des Bereichs hinuntergeht, wobei diese Daten dann als Ausgangsabstufungsdaten erzeugt werden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die datenerzeugende Einrichtung (9, 10) die Abstufungsdaten, welche dem ersten kleinen Bereich entsprechen, als die Ausgangsabstufungsdaten erzeugt, wenn die Abweichung in dem Bereich liegt.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweichung ein Wert ist, der dadurch erhalten wird, daß von einem verdoppelten Wert für den Inhalt der dem ersten kleinen Bereich entsprechenden Abstufungsdaten ein Wert für den Inhalt der Abstufungsdaten, welche dem zweiten, an den ersten kleinen Bereich angrenzenden kleinen Bereich in einer Richtung der zweidimensionalen Aufteilung entsprechen, und ein Wert für den Inhalt der Abstufungsdaten subtrahiert werden, welche dem zweiten, an den ersten kleinen Bereich angrenzenden Bereich in der anderen Richtung der zweidimensionalen Aufteilung entsprechen.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (7, 8), um die extrahierten Abstufungsdaten für eine Wichtungsaddition zu verwenden, um gedehnte Abstufungsdaten zu erzeugen, deren Bitanzahl größer als die Bitanzahl der extrahierten Abstufungsdaten ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wichtungsaddition eine Addition eines verdoppelten Werts eines Inhalts der dem ersten kleinen Bereich entsprechenden Abstufungsdaten, eines Werts eines Inhalts der Abstufungsdaten, welche dem zweiten, an den ersten kleinen Bereich angrenzenden kleinen Bereich in einer Richtung der zweidimensionalen Aufteilung entsprechen, und ein Wert eines Inhalts der Abstufungsdaten ist, welche dem zweiten, an den ersten kleinen Bereich angrenzenden kleinen Bereich in der anderen Richtung der zweidimensionalen Aufteilung entsprechen.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (9, 10) dafür ausgebildet ist, um Additionsdaten von der die Wichtungsaddition durchführenden Einrichtung (7, 8), wenn die Abweichung innerhalb des Bereichs liegt, Daten, die einen Maximalwert in einer Abstufung anzeigen, wenn die Abweichung den oberen Wert des Bereichs überschreitet, und um Daten, welche einen Minimalwert der Abstufung anzeigen, wenn die Abweichung unter den unteren Wert des Bereichs hinuntergeht, als Ausgangsabstufungsdaten abzugeben.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wichtungsaddition eine Addition für einen verdoppelten Wert eines Inhalts der dem ersten kleinen Bereich entsprechenden Abstufungsdaten, für einen Wert eines Inhalts der Abstufungsdaten, welche dem zweiten, an den ersten kleinen Bereich angrenzenden kleinen Bereich in einer Richtung der zweidimensionalen Aufteilung entsprechen, und für einen Wert eines Inhalts der Abstufungsdaten ist, welche dem zweiten, an den ersten kleinen Bereich angrenzenden kleinen Bereich in der anderen Richtung der zweidimensionalen Aufteilung entsprechen.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abweichung (δ) mit Hilfe zweier Addierer (7, 8) dadurch gebildet wird, daß von dem verdoppelten Wert des Inhalts der dem ersten kleinen Bereich entsprechenden Abstufungsdaten der Wert des Inhalts der Abstufungsdaten, welche dem zweiten, an den ersten kleinen Bereich angrenzenden kleinen Bereich in der einen Richtung entsprechen, und der Wert für den Inhalt der Abstufungsdaten subtrahiert werden, welche dem zweiten, an den ersten kleinen Bereich angrenzenden kleinen Bereich in der anderen Richtung entsprechen.