DE3641592C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bildverarbeitungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solches Bildverarbeitungsgerät ist aus der DE 29 28 378 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Gerät wird die wiederzu­ gebende Vorlage mit einer über dem Auflösungsvermögen des Aufzeichnungsgeräts liegenden Auflösung gelesen. Für jeden Aufzeichnungs-Bildpunkt, dort als Bildzelle bezeichnet, sind somit mehrere gelesene Vorlagen-Bildpunkte vorhanden. Bei der Wiedergabe der Bildzellen werden die Dichten der in der jeweiligen Bildzelle enthaltenen Vorlagen-Bildpunkte miteinander verglichen und der Aufzeichnungs-Bildpunkt sowohl in seiner Form oder Lage als auch in seiner Hellig­ keit entsprechend festgelegt. Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß bei der Aufzeichnung mehrere Vorlagen-Bildpunkte jeweils zu einem Aufzeichnungs-Bildpunkt zusammengefaßt werden, dessen Form, Position und Helligkeit unabhängig von den Dichten der jeweils zusammengefaßten Vorlagen-Bild­ punkte bestimmt wird. Bei dieser Zusammenfassung resultiert aber naturgemäß entsprechender Informationsverlust.

Aus der US-PS 45 41 011 ist ein System bekannt, das zum Bestimmen und Aufzeichnen der Position, Größe, Form und Tiefe eines Fehlers in einem Werkstoff ausgerichtet ist.

In der US-PS 41 96 540 ist ein Kopiergerät beschrieben, das lediglich ausschnittsweise die Wiedergabe einer Vorlage, ggf. auch unter Verschiebung des Wiedergabeortes, ermög­ licht.

Bei dem in der DE-OS 34 19 693 beschriebenen Bildverarbei­ tungsgerät wird zunächst der Bildinhalt einer Zeile diskri­ miniert und abhängig von diesem Ergebnis eine von zwei unterschiedlichen Bildsignalverarbeitungen gewählt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bildverarbei­ tungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 der­ art weiterzubilden, daß eine anders geartete Dichteumsetzung einsetzbar ist, die eine qualitativ hochwertige Bildwiedergabe gewährleistet.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Bildverarbeitungsgerät wird somit für das aktuell zu verarbeitende Bildelement der Dichtegra­ dient durch Vergleich des Datenwertes dieses Bildelementes mit den Datenwerten umgebender Bildelemente bestimmt und abhängig vom ermittelten Dichtegradienten ein geeignetes Bildmuster ausgewählt. Dies ermöglicht eine Wahl eines Bildmusters, das mit dem für benachbarte Bildelemente zu wählenden Bildmuster gut harmoniert und somit ein Wiedergabe­ ergebnis hoher Wiedergabequalität erlaubt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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

Fig. 1 eine Blockdarstellung eines Bildverarbeitungs­ gerätes gemäß einem ersten Ausführungsbei­ spiel,

Fig. 2 eine perspektivische Außenansicht des Gerätes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Videosteuereinheit des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 4A ein Ablaufdiagramm für die Eingabe von Bilddaten aus einer Videokamera mittels einer Zentraleinheit des Bildverarbeitungsgerätes,

Fig. 4B und 4C Ablaufdiagramme von Steuerungsvorgängen einer Steuereinheit in der Videosteuereinheit des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm für das Einschreiben von Bild­ daten aus der Videokamera in einen Einzelbildspeicher,

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm für das Übertragen der Bild­ daten aus dem Einzelbildspeicher zu einer Arbeits­ station,

Fig. 7 eine Blockdarstellung eines Bildverarbeitungs­ gerätes gemäß einem zweiten Ausführungsbei­ spiel,

Fig. 8 eine perspektivische Außenansicht des Bildverarbeitungs­ gerätes gemäß dem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel,

Fig. 9 ein Blockschaltbild einer Videosteuereinheit des Gerätes gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 10A und 10B Ablaufdiagramme von Steuerungsvorgängen einer Steuereinheit in der Videosteuereinheit des zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 11 ein Blockschaltbild einer Videosteuereinheit in einem Bildverarbeitungsgerät gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,

Fig. 12 ein Blockschaltbild eines Dichtegradientendetek­ tors und eines Dichtemustergenerators nach Fig. 11,

Fig. 13(a) bis (j) Beispiele von auf Unter­ schieden hinsichtlich Dichtegradienten beruhenden Arten von Mustern,

Fig. 14 ein Schaltbild eines Beispiels für einen ande­ ren Schaltungsaufbau des Dichtegradientendetektors nach Fig. 11,

Fig. 15 ein Blockschaltbild einer Videosteuereinheit in einem Bildverarbeitungsgerät gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,

Fig. 16 ein Ablaufdiagramm von Steuerungsvorgängen einer Steuereinheit in der Videosteuereinheit des vierten Ausführungsbeispiel, und

Fig. 17 ein Blockschaltbild einer anderen Schaltungsan­ ordnung der Videosteuereinheit für den Fall, daß durch Anschließen eines Videobandgeräts oder derglei­ chen Stehbilder auch aufgezeichnet, gespeichert und reproduziert werden können.

Erstes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 1 zeigt eine Blockdarstellung des Bildverarbeitungs­ gerätes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Fig. 2 ist eine perspektivische Außenansicht des Gerätes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. In diesen Figuren sind gleiche Teile und Komponenten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Mit 1 ist ein Leser mit einem fotoelektrischen Wandler be­ zeichnet. Mit dem Leser 1 wird das Bild einer gewünschten Vorlage gelesen und in Form eines digitalen Signals ausgege­ ben. Eine Fernseh- bzw. Videokamera 2 gibt ein aufgenommenes Bild in Form eines analogen bzw. zusammengesetzten Videosignals ab. Ein Drucker 3 dient zur Ausgabe der Bilddaten als Hartkopie oder dergleichen. Eine Tastatur 4 wird zur Eingabe von Zeichen und dergleichen, zum Bestimmen einer Stelle an einem Sichtgerät 6 unter Verwendung einer Zeigermarke und zum Eingeben von Be­ fehlen wie eines Zoombefehls, eines Scharfstellbefehls und dergleichen für die Videokamera 2 verwendet, was nachfolgend erläutert wird.

Eine Zeigevorrichtung 5 wird zum Bewegen der Zeigermarke und damit zum leichten Wählen einer beliebigen Stelle an dem Bildschirm des Kathodenstrahlröhren-Sichtgeräts 6 verwendet. Ein Festplattensystem 7 und ein Diskettensystem 8 dienen als externe Speichersysteme. Anstelle dieser Systeme können auch Schreib/Lesespeicher benutzt werden, in denen die Daten mit­ tels einer Batterie sichergestellt sind. Zwischen den Leser 1, die Videokamera 2 und eine Arbeitsstation 10 ist eine Video­ steuereinheit 9 geschaltet, die das Bildsignal aus der Video­ kamera sowie auch die Videokamera selbst steuert.

Es wird nun die Gestaltung der Arbeitsstation 10 beschrieben. Die Arbeitsstation 10 enthält eine Zentraleinheit (CPU) 11 zum Steuern der gesamten Einrichtung und der peripheren Aus­ stattung, einen Festspeicher (ROM) 12, in dem mit der Zen­ traleinheit 11 auszuführende Steuerprogramme sowie Daten wie Zeichenmuster und dergleichen gespeichert sind, und einen Schreib/Lesespeicher (RAM) 13, der als Arbeitsspeicher für die Zentraleinheit 11 und als Videospeicher für das Sichtge­ rät 6 dient. Ferner wird in einer Bitmanipuliereinheit bzw. Bitverarbeitungseinheit (BMU) 14 die Aufbereitung bzw. Bild­ verarbeitung der an dem Sichtgerät darzustellenden Bilddaten vorgenommen. Die mittels der Tastatur 4 oder der Zeigevor­ richtung 5 gewählten Bilddaten an dem Sichtgerät 6 werden mittels der Bitverarbeitungseinheit 14 vergrößert, verklei­ nert, geschwenkt, bewegt, zugeschnitten oder dergleichen.

Mit einer Bildkomprimiereinheit (ICU) 15 werden die Bilddaten komprimiert oder expandiert. Zur Steigerung des Codierver­ hältnisses wird ein zweidimensionales Komprimieren (zur hohen Kompression) angewandt. Ein Bildspeicher 16 hat einen Spei­ cherbereich von 4 MByte und dient zum Speichern der Bilddaten aus dem Leser 1 sowie der Bilddaten, die mittels der Bitver­ arbeitungseinheit 14 aufbereitet wurden. Ferner speichert der Bildspeicher 16 die mittels der Bildkomprimiereinheit 15 expandierten Bilddaten sowie Textverarbeitungs-Codedaten für Kenncode-Zeichen, gemischte Daten, durch Umsetzen von Zeichencodes erhaltene Bilddaten und dergleichen. Eine Leser/ Drucker-Schnittstelle 17 dient als Schnittstelle zwischen der Arbeitsstation 10, dem Drucker 3 und der Videosteuereinheit 9. Die jeweiligen Einheiten, Speicher und dergleichen in der Arbeitsstation 10 sind miteinander über eine interne Sammel­ leitung 18 verbunden.

Die Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild, das den inneren Aufbau der Videosteuereinheit zeigt, wobei gleiche Komponenten wie die in Fig. 1 und 2 gezeigten mit den gleichen Bezugszeichen be­ zeichnet sind.

Mit 101 ist ein Verstärker zum Verstärken eines aus der Videokamera 2 zugeführten zusammengesetzten Videosignals bezeichnet, während mit 102 eine Trenn/Pegeleinstellschaltung zum Trennen des von dem Verstärker 101 verstärkten zusammen­ gesetzten Videosignals in ein Videosignal 21, mit HSYNC ein Horizontal­ synchronisiersignal und VSYNC ein Vertikalsynchronisiersignal zum Festlegen des Pegels des Videosignals 21 bezeichnet ist. Ein A/D-Wandler 103 setzt das mittels der Trenn/Pegeleinstellschaltung 102 festgelegte analoge Video­ signal 21 auf ein jeweiliges Taktsignal 22 hin, das von einer Steuereinheit 110 erzeugt wird, in ein digitales bzw. quantisientes Bildsignal mit sechs Bit um.

Das von dem A/D-Wandler 103 umgesetzte digitale 6-Bit-Bild­ signal wird durch ein Zwischenspeicherungs- bzw. Haltesignal 23 aus der Steuereinheit 110 vorübergehend in einem Register 104 zwischengespeichert. In einem Einzelbildspeicher 105 wird das digitale 6-Bit-Bildsignal eines kompletten Bildes der Videokamera 2 aus dem Register 104 gespeichert. Mit 24 ist ein von der Steuereinheit 110 abgegebenes Adressensignal für den Einzelbildspeicher 105 bezeichnet, während mit 25 ein Schreibsignal bezeichnet ist.

Mit 106 ist ein Register zur Zwischenspeicherung des 6-Bit- Bildsignals mittels eines Haltesignals 26, mit 107 ist ein Umsetzungsfestspeicher zum Umsetzen des digitalen Bildsignals aus dem Register 106 in ein 8-Bit-Dichtemuster, mit 108 ist ein Register zur Zwischenspeicherung des 8-Bit-Dichtemusters mittels eines Haltesignals 27 und mit 109 ist eine Treiberstufe für die Ausgabe des 8-Bit-Dichtemusters an die Schnittstelle 17 der Arbeits­ station 10 über ein Signalkabel 19 bezeichnet.

Mit 111 ist eine Treiberstufe für die Ausgabe von Zustands­ signalen, Befehlssignalen und dergleichen aus der Steuerein­ heit 110 über das Signalkabel 19 an die Schnittstelle 17 bezeichnet, während mit 112 eine Empfangsstufe für das Emp­ fangen von Befehlssignalen und dergleichen aus der Schnitt­ stelle 17 bezeichnet ist.

Der Steuerteil bzw. die Steuereinheit 110 enthält eine Zen­ traleinheit 114, einen Festspeicher 115 und einen Arbeits­ speicher 118 und dient zur Steuerung der Videosteuereinheit 9, der Videokamera 2 und dergleichen, was nachfolgend erläu­ tert wird. Eine Einstellsteuereinheit 113 empfängt verschie­ denerlei Signale aus der Steuereinheit 110 wie ein Blenden­ signal 30 zum Einstellen der Blende des Objektivs der Video­ kamera 2, ein Zoomsignal 31 zum Einstellen der Brennweite des Objektivs der Videokamera 2, ein Scharfstellsignal 32 zur Scharfeinstellung des Objektivs der Videokamera 2, ein Signal 33 zum Steuern der Drehung einer Schwenkplattform der Video­ kamera 2 und ein Signal 34 zum Steuern einer Vertikalschwen­ kung der Schwenkplattform der Videokamera 2. Die Einstell­ steuereinheit 113 gibt daraufhin Steuersignale für Motore 35 bis 39 einer Objektiveinstellvorrichtung 116 bzw. einer Schwenkplatten-Einstellvorrichtung 117 der Videokamera ab.

Die Fig. 4A zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm des Steuer­ programms, das in dem Festspeicher 12 gespeichert ist und von der Zentraleinheit 11 ausgeführt wird. Im einzelnen zeigt die Fig. 4A schematisch den Ablauf der Steuerung bei der Aufnahme der Bilddaten aus der Videokamera 2.

Dieses Programm beginnt damit, daß der Videosteuereinheit 9 nach Fig. 1 die mittels der Videokamera 2 gelesenen Bilddaten als NTSC-Signal zugeführt werden und von der Videosteuerein­ heit 9 über die Schnittstelle 17 ein Videosignal und Synchro­ nisiersignale zur System-Sammelleitung 18 übertragen werden.

Wenn aus der Videosteuereinheit 9 das Videosignal an die Sammelleitung 18 abgegeben wird, wird bei einem Schritt S 1 zuerst ermittelt, ob die Bilddaten aufbereitet werden müssen. Wenn die Aufbereitung erforderlich ist, werden bei einem Schritt S 2 die Bilddaten aus der Videosteuereinheit 9 in die Bitverarbeitungseinheit 14 eingegeben und aufbereitet. Bei einem Schritt S 3 wird ermittelt, ob die Bilddaten an dem Sichtgerät 6 dargestellt werden sollen oder nicht. Falls es erforderlich ist, die Bilddaten an dem Sichtgerät 6 darzu­ stellen, werden bei einem Schritt S 4 diese Bilddaten in den Videoarbeitsspeicher 13 eingeschrieben und an dem Sichtgerät 6 dargestellt.

Bei einem Schritt S 5 wird ermittelt, ob die Bilddaten an den Drucker 3 ausgegeben werden sollen oder nicht. Wenn dies der Fall ist, werden bei einem Schritt S 6 die Bilddaten vorüber­ gehend in dem Bilddatenbereich des Bildspeicher 16 gespei­ chert und aus diesem bei einem Schritt S 7 aufeinanderfolgend ausgelesen. Die ausgelesenen Bilddaten werden über die Schnittstelle 17 an den Drucker 3 ausgegeben und ausgedruckt.

Die Betriebsweise der Videosteuereinheit wird nun anhand der Fig. 4B bis 6 beschrieben.

Anhand der in den Fig. 4B bis 6 dargestellten Ablaufdiagramme für Steuerprogramme, die in dem Festspeicher 115 gespeichert sind, wird der Fall erläutert, daß die Bedienungsperson mit­ tels der Tastatur 4 unter Sichtanzeige der Bilddaten aus der Videokamera 2 an dem Sichtgerät 6 das Objektiv, die Schwenk­ platte und dergleichen der Videokamera 2 steuert sowie die Sichtanzeige und Ausgabe der Bilddaten am Sichtgerät 6 her­ beiführt.

Die Fig. 4B und 4C zeigen Ablaufdiagramme der Steuerung der Videokamera 2. Zuerst wird bei einem Schritt S 1 der Schnitt­ stelle 17 über das Signalkabel 19 der Bereitschaftszustand der Videosteuereinheit 9 gemeldet. Bei einem Schritt S 2 wird die Eingabe eines Startbefehls aus der Arbeitsstation 10 abgewartet.

Wenn der Startbefehl über die Empfangsstufe 112 eingegeben wird, folgt ein Schritt S 3, bei dem die Bilddaten für ein Einzelbild aus der Videokamera 2 in den Einzelbildspeicher 105 eingeschrieben werden. Bei einem nächsten Schritt S 4 werden die Bilddaten für das Einzelbild aus dem Einzelbild­ speicher 105 zur Arbeitsstation übertragen. In der Arbeits­ station werden die Bilddaten über die Schnittstelle 17 und die Sammelleitung 18 in den Bilddatenbereich des Videoar­ beitsspeichers 13 eingeschrieben und an dem Sichtgerät 6 abgebildet.

Bei einem Schritt S 5 wird ermittelt, ob die zuvor über die Arbeitsstation befohlene Betriebsart eine Stehbild-Betriebs­ art oder eine Überwachungs- bzw. Bildsteuerungs-Betriebsart ist. Im Falle der Stehbild-Betriebsart kehrt das Programm zu dem Schritt S 1 zurück, wobei die Bilddaten angezeigt werden. Andererseits folgt im Falle der Bildsteuerungs-Betriebsart ein Schritt S 6 für die Einstellung der Videokamera 2. Bei dem Schritt S 6 und nachfolgenden Schritten wird ermittelt, ob über die an die Arbeitsstation angeschlossene Tastatur 4 verschiedenerlei Steuerbefehle für die Videokamera eingegeben worden sind oder nicht.

Wenn ein Blendenbefehl für das Einstellen der Blende des Objektivs der Videokamera 2 eingegeben wird, folgt ein Schritt S 7, bei dem ermittelt wird, ob der Blendenbefehl der Befehl zum Schließen der Blende für das Abdunkeln des Bilds oder der Befehl zum Öffnen der Blende für das Aufhellen des Bilds ist. Bei dem Aufhellen folgt ein Schritt S 8, bei dem durch das Blendensignal 30 der Blendeneinstellungs-Motor 35 um einen Schritt in Gegenrichtung gedreht wird. Im Gegensatz dazu wird bei einem Schritt S 9 bei dem Abdunkeln durch Schließen der Blende die Blendenöffnung des Objektivs um eine Stufe verkleinert. Nach Beendigung des Schritts S 8 oder S 9 kehrt das Programm zu dem Schritt S 3 zurück.

Bei einem Schritt S 10 wird ermittelt, ob ein Zoombefehl eingegeben wurde oder nicht. Wenn dieser eingegeben wurde, wird bei einem Schritt S 11 ermittelt, ob die Brennweite vergrößert oder verkleinert werden soll. Zur Vergrößerung der Brennweite folgt ein Schritt S 12, bei dem das Zoomsignal 31 ausgegeben und der Brennweiteneinstellungs-Motor 36 in Vor­ wärtsrichtung gedreht wird, wodurch die Brennweite um eine Stufe vergrößert wird. Wenn im Gegensatz dazu die Brennweite verkleinert werden soll, folgt ein Schritt S 13, bei dem durch das Zoomsignal 31 der Brennweiteneinstellungs-Motor 36 in Gegenrichtung gedreht wird, wodurch die Brennweite um eine Stufe verkleinert wird.

Bei einem Schritt S 14 wird ermittelt, ob ein Scharfstellbe­ fehl eingegeben wurde oder nicht. Wenn dies der Fall ist, wird bei einem Schritt S 15 die Stellrichtung zur Scharfein­ stellung geprüft, um zu ermitteln, ob der Brennpunkt vor- oder zurückversetzt werden muß. Im Falle der Vorwärtsverset­ zung des Brennpunkts folgt ein Schritt S 17. Im Falle der Rückwärtsversetzung folgt ein Schritt S 16. Bei dem Schritt S 17 wird durch das Erzeugen des Scharfstellsignals 32 der Scharfeinstellungs-Motor 37 um eine Stufe in Gegenrichtung gedreht, während bei dem Schritt S 16 der Motor 37 um eine Stufe in Vorwärtsrichtung gedreht wird.

Bei einem Schritt S 18 wird ermittelt, ob ein Befehl zur Drehung der Schwenkplattform eingegeben wurde oder nicht. Wenn ein solcher Befehl eingegeben wurde, wird bei einem Schritt S 19 ermittelt, ob die Schwenkplattform nach rechts oder nach links gedreht werden muß. Zur Linksdrehung der Schwenkplattform folgt ein Schritt S 20, bei dem das Signal 33 zu einer Vorwärtsdrehung des Motors 38 abgegeben wird, wo­ durch die Schwenkplattform um eine Stufe nach links gedreht wird. Falls im Gegensatz dazu die Rechtsdrehung befohlen ist, folgt ein Schritt S 21, bei dem durch das Signal 33 der Motor 38 in Gegenrichtung gedreht wird, wodurch die Schwenkplatt­ form um eine Stufe nach rechts geschwenkt wird.

Bei einem Schritt S 22 wird ermittelt, ob ein Befehl zum vertikalen Bewegen bzw. Kippen der Schwenkplattform eingege­ ben wurde oder nicht. Wenn dies nicht der Fall ist, kehrt das Programm zu dem Schritt S 3 zurück. Im Falle der Antwort "JA" folgt ein Schritt S 23, bei dem ermittelt wird, ob die Schwenkplattform nach oben oder nach unten gekippt werden soll. Zum vertikalen Kippen der Schwenkplattform nach unten folgt ein Schritt S 24. Zum Kippen nach oben folgt ein Schritt S 25. Dementsprechend wird bei diesen Schritten jeweils mit dem Signal 34 der Motor 39 um einen Schritt vorwärts oder in Gegenrichtung gedreht.

Auf diese Weise kann die Bedienungsperson unter Beobachten des an dem Sichtgerät 6 angezeigten, aus der Videokamera 2 eingegebenen Bilds die Videokamera 2 einstellen. Danach wird durch das Eingeben des Befehls für die Stehbild-Betriebsart das Programm von dem Schritt S 5 zu dem Schritt S 1 zurückge­ führt, wonach bei dem Schritt S 2 die Eingabe eines nächsten Startbefehls abgewartet wird.

Die Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm, das die Vorgänge bei dem Schritt S 3 nach Fig. 4B für das Einschreiben der Bilddaten aus der Videokamera 2 in den Einzelbildspeicher 105 veran­ schaulicht.

Zuerst wird bei einem Schritt S 50 eine Adresse ADR in dem Arbeitsspeicher 118 für das Zählen der Adressen im Einzel­ bildspeicher 105 auf "0" eingestellt. Bei einem Schritt S 51 wird ermittelt, ob das Vertikalsynchronisiersignal VSYNC aus der Trenn/Pegeleinstellschaltung 102 "1" oder "0" ist. Bei dem Pegel "1" des Signals VSYNC folgt ein Schritt S 52. Danach folgt bei dem Pegel "0" des Signals VSYNC ein Schritt S 53. Bei dem Schritt S 53 wird geprüft, ob das Horizontalsynchroni­ siersignal HSYNC aus der Trenn/Pegeleinstellschaltung 102 "1" oder "0" ist. In dem Schritt S 53 und einem folgenden Schritt S 54 erfolgt die Synchronisierung mit dem Signal HSYNC. Auf diese Weise wird die Synchronisierung der Kopfdaten einer Zeile in einem Einzelbild erreicht.

Bei einem Schritt S 55 wird dem A/D-Wandler 103 das Taktsignal 22 zugeführt, so daß die Bilddaten in das digitale 6-Bit- Signal umgesetzt werden, das dann durch das Haltesignal 23 in dem Register 104 zwischengespeichert wird. Bei einem Schritt S 56 wird als Adressensignal 24 für den Einzelbildspeicher 105 die Adresse ADR ausgegeben, während mit dem Schreibsignal 25 die digitalen Bilddaten mit sechs Bit in den Einzelbildspei­ cher 105 eingeschrieben werden.

Bei einem Schritt S 57 wird die Adresse ADR um "1" erhöht. Bei einem Schritt S 58 wird ermittelt, ob das Signal HSYNC den Pegel "1" hat oder nicht. Die Antwort "NEIN" bedeutet, daß die Aufnahme der Daten für eine Zeile noch nicht abgeschlos­ sen ist. Daher kehrt das Programm zu dem Schritt S 55 zurück, wonach die Bilddaten wieder in digitale Daten umgesetzt werden, die in den Einzelbildspeicher 105 eingespeichert werden.

Sobald das Signal HSYNC den Pegel "1" annimmt und daher die Daten für eine Zeile vollständig aufgenommen worden sind, folgt ein Schritt S 59, bei dem das Signal VSYNC geprüft wird. Falls das Signal VSYNC den Pegel "0" hat, kehrt das Programm zu dem Schritt S 54 zurück, um die Daten für die nächste Zeile einzuschreiben. Falls jedoch das Signal VSYNC den Pegel "1" annimmt, wird daraus das Ende der Bilddaten für ein Einzel­ bild ermittelt und der Programmablauf beendet.

Die Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm der als Schritt S 4 in Fig. 4B dargestellten Betriebsvorgänge für das Übertragen der Bilddaten für ein Einzelbild aus dem Einzelbildspeicher 105 zu dem Verarbeitungsrechner bzw. der Arbeitsstation.

Zuerst wird bei einem Schritt S 60 in dem Arbeitsspeicher die Adresse ADR auf "0" eingestellt, während in einem Zähler CNT 2 die Anzahl der Zeilen des Einzelbilds eingestellt wird. Bei einem Schritt S 61 wird in einem Zähler CNT 1 die Anzahl der Daten für eine Zeile eingestellt. Bei einem Schritt S 62 werden als Adressensignal 24 für den Einzelbildspeicher 105 der Wert ADR sowie das Haltesignal 26 ausgegeben, um die 6- Bit-Bilddaten in das Register 106 einzuspeichern. Bei einem nächsten Schritt S 63 wird das Zwischenspeicherungs- bzw. Haltesignal 27 abgegeben, wodurch das von dem Umsetzungsfest­ speicher 107 ausgegebene 8-Bit-Dichtemuster in das Register 108 eingespeichert wird. Bei einem Schritt S 64 wird der Arbeitsstation über die Treiberstufe 111 gemeldet, daß die Daten festgelegt worden sind.

Bei einem Schritt S 65 wird der Zähler CNT 1 in dem Arbeits­ speicher 118 um "1" abgestuft, während die Adresse ADR um "1" erhöht wird. Bei einem Schritt S 66 wird ermittelt, ob der Zählstand "0" im Zähler CNT 1 erreicht ist, nämlich ob die Übertragung der Daten für eine Zeile abgeschlossen ist. Wenn dies nicht der Fall ist, kehrt das Programm zu dem Schritt S 62 zurück, wonach die vorstehend beschriebenen Betriebsvor­ gänge wiederholt werden. Wenn im Gegensatz dazu die Daten­ übertragung für eine Zeile abgeschlossen ist, folgt ein Schritt S 67, bei dem der Arbeitsstation gemeldet wird, daß die Bilddaten für eine Zeile vollständig übertragen worden sind. Danach wird bei einem Schritt S 68 der Zähler CNT 2 um "1" abgestuft.

Bei einem Schritt S 69 wird ermittelt, ob die Übertragung der Daten für ein Bild abgeschlossen ist oder nicht. Wenn dies nicht der Fall ist, kehrt das Programm zu dem Schritt S 61 zurück. Wenn die Übertragung abgeschlossen ist, folgt ein Schritt S 70, bei dem der Arbeitsstation gemeldet wird, daß die Übertragung der Bilddaten für ein Einzelbild beendet ist, und der Startbefehl rückgesetzt wird, wonach der Programmab­ lauf beendet wird.

Das erste Ausführungsbeispiel wurde im Hinblick auf den Fall beschrieben, daß die Blendeneinstellung, die Scharfeinstel­ lung und die Brennweiteneinstellung an der Videokamera sowie die Vertikalkippeinstellung und die Dreheinstellung der Schwenkplattform der Videokamera auf mechanische Weise durch Drehsteuerung der Motore erfolgt. Die Brennweiten- bzw. Zoom­ einstellung kann jedoch auch durch Steuern der Frequenz der Abtastung des Videosignals vorgenommen werden. Ferner können die Zoomeinstellung, die Scharfeinstellung und dergleichen auch durch digitale Signalverarbeitung nach dem Umsetzen des Videosignals in das digitale Signal vorgenommen werden. Ande­ rerseits kann auch eine Blendensteuerung durch Steuern des Verstärkungsfaktors, der Pegelversetzung und dergleichen an dem Verstärker für das analoge Videosignal vorgenommen wer­ den.

Zweites Ausführungsbeispiel

Die Fig. 7 zeigt eine Blockdarstellung eines Bildverarbeitungs­ gerätes gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Fig. 8 ist eine perspektivische Außenansicht der Einrich­ tung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. In den Figuren sind gleiche Teile und Komponenten mit gleichen Bezugs­ zeichen bezeichnet und deren Beschreibung weggelassen.

Da sich die Gestaltung und Anordnung einer Videosteuereinheit 40 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel von derjenigen bei dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet, wird nachstehend die Videosteuereinheit 40 ausführlich be­ schrieben.

Die Videosteuereinheit 40 stellt eine Schnittstelle zwischen der Videokamera 2, einem Diskettenspeicher 41 und der Ar­ beitsstation 10 dar.

Die Fig. 9 zeigt ein Blockschaltbild, das den inneren Aufbau der Videosteuereinheit 40 zeigt, wobei gleiche Teile und Komponenten wie die in Fig. 7 gezeigten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.

Die Fig. 9 zeigt einen Verstärker 119 zum Verstärken des zusammengesetzten analogen Videosignals aus der Fernsehkamera 2 oder einem Frequenzdemodulator 135, eine Trenn/Pegeleinstellschal­ tung 120 für das Trennen des von dem Verstärker 119 verstärk­ ten zusammengesetzten Videosignals in ein Videosignal 42 und Synchronisiersignale, eine Trennschaltung 125 zum weiteren Trennen der Synchronisiersignale in das Horizontalsynchroni­ siersignal HSYNC und das Vertikalsynchronisiersignal VSYNC, eine Abfrage/Halteschaltung 121 zum Festhalten des Videosig­ nals 42 mittels eines Abfragesignals 43 aus einer Steuerein­ heit 132 und einen A/D-Wandler 122 zum Umsetzen des von der Abfrage/Halteschaltung 121 festgehaltenen analogen Videosig­ nals in ein quantisientes digitales 8-Bit-Bildsignal.

Mit 123 ist ein Register zur Zwischenspeicherung des von dem A/D-Wandler 122 umgesetzten digitalen 8-Bit-Bildsignals mit­ tels eines Zwischenspeicherungs- bzw. Haltesignals 44 aus der Steuereinheit 132 bezeichnet. Mit 124 ist eine Sende/Emp­ fangsstufe für das Übertragen des Inhalts des Registers 123 zu der Sammelleitung 18 mittels eines Freigabesignals 45 und eines Richtungssteuersignals 46, die von der Steuereinheit 132 abgegeben werden, oder für die Eingabe von Daten an der Sammelleitung 18 in ein Register 126 bezeichnet; mit 140 ist eine Treiberstufe bezeichnet, die der Sammelleitung 18 Zu­ standsdaten zuführt, die von der Steuereinheit 132 abgegeben werden, um der Zentraleinheit 11 den Zustand der Videosteuer­ einheit 40 zu melden; mit 141 ist eine Empfangsstufe für das Empfangen der von der Zentraleinheit 11 erzeugten Befehlsda­ ten über die Sammelleitung 18 bezeichnet.

In dem Register 126 werden durch ein Haltesignal 47 aus der Steuereinheit 132 die digitalen 8-Bit-Signale aus der Sende/ Empfangsstufe 124 zwischengespeichert. Ein D/A-Wandler 128 setzt das digitale 8-Bit-Signal aus dem Register 126 in ein analoges Signal um. In einer Mischstufe 129 werden das analo­ ge Videosignal aus dem D/A-Wandler 128 und ein Horizontalsyn­ chronisiersignal HSYNC 0 sowie ein Vertikalsynchronisiersignal VSYNC 0 aus der Steuereinheit 132 gemischt.

Mit 130 ist ein Frequenzmodulator zur Frequenzmodulation des durch das Mischen mit den Synchronisiersignalen zusammenge­ setzten Videosignals bezeichnet, während mit 131 eine Video­ treiberstufe zum Verstärken des Videosignals bezeichnet ist. Wenn ein Schalter 137 in eine Stellung B geschaltet ist, wird das frequenzmodulierte und verstärkte Videosignal in den Diskettenspeicher 41 eingegeben und gespeichert. Eine Sende/ Empfangsstufe 133 enthält einen Empfangsteil für die Eingabe von Befehlen und Zustandssignalen, die aus dem Diskettenspei­ cher 41 zur Steuereinheit 132 gesendet werden, und einen Sendeteil für das Übertragen von Befehlen und dergleichen aus der Steuereinheit zu dem Diskettenspeicher 41.

Mit 134 ist ein Filter zum Unterdrücken von Auslese-Störkom­ ponenten des modulierten Videosignals aus dem Diskettenspei­ cher 41 bezeichnet; mit 135 ist der Frequenzdemodulator für das Demodulieren des frequenzmodulierten Signals und für das Umsetzen in das zusammengesetzte Videosignal bezeichnet, während mit 132 die Steuereinheit zum Steuern der Video­ steuereinheit 40, des Diskettenspeichers 41 usw. bezeichnet ist. Der Steuerteil bzw. die Steuereinheit 132 enthält eine Zentraleinheit 142, einen Festspeicher 138 und einen Arbeits­ speicher 139.

Die Fig. 10A und 10B zeigen Ablaufdiagramme von Betriebspro­ grammen, die in dem Festspeicher 138 gespeichert sind und durch die Zentraleinheit 142 in der Steuereinheit 132 ausge­ führt werden.

Zuerst wird anhand der Fig. 10A das Lesen des Videosignals erläutert, das von der Videokamera 2 oder dem Diskettenspei­ cher 41 abgegeben wird.

Bei einem Schritt S 1 wird der Zentraleinheit 11 der Bereit­ schaftszustand der Videosteuereinheit 40 gemeldet. Bei einem Schritt S 2 wird ermittelt, ob aus der Zentraleinheit 11 der Startbefehl eingegeben wurde. Wenn über die Empfangsstufe 141 der Startbefehl eingegeben wurde, folgt ein Schritt S 3, bei dem ermittelt wird, ob die Zentraleinheit 11 auf die Lesebe­ triebsart eingestellt ist. Wenn dies der Fall ist, folgt ein Schritt S 4. Wenn dies nicht der Fall ist, folgt ein Schritt S 23.

Bei dem Schritt S 4 wird ermittelt, ob die Eingabe der Bildda­ ten aus der Videokamera 2 gewählt ist oder nicht. Wenn dies der Fall ist, folgt ein Schritt S 5, bei dem ein Schalter 136 in die Stellung A geschaltet wird. Wenn im Gegensatz dazu nicht die Eingabe aus der Videokamera 2 gewählt ist, folgt ein Schritt S 6, bei dem der Schalter 136 in die Stellung B geschaltet wird und der Schalter 137 in die Stellung A ge­ schaltet wird, wodurch die Bilddaten aus dem Diskettenspei­ cher 41 eingegeben werden können. Bei einem Schritt S 7 wird über die Sende/Empfangsstufe 133 ermittelt, ob der Disketten­ speicher 41 betriebsbereit ist. Sobald der Speicher betriebs­ bereit ist, folgt ein Schritt S 8, bei dem über die Sende/Emp­ fangsstufe 133 an den Diskettenspeicher 41 ein Wiedergabebe­ fehl für das Auslesen der Bilddaten abgegeben wird. Danach folgt ein Schritt S 9.

Bei dem Schritt S 9 wird das Videosignal aus der Videokamera 2 oder dem Diskettenspeicher 41 verstärkt, wonach die Synchro­ nisiersignale abgetrennt werden und die Ausgabe des Signals VSYNC abgewartet wird.

Da in dem Diskettenspeicher 41 die frequenzmodulierten Bild­ daten gespeichert sind, werden bei dem Auslesen der Bilddaten aus dem Diskettenspeicher 41 aus den Bilddaten durch das Filter 134 die Oberwellen-Störsignale und dergleichen ausge­ schieden. Die Bilddaten werden dann durch den Frequenzdemodu­ lator 135 zu dem zusammengesetzten Videosignal demoduliert. Aus dem demodulierten Videosignal wird das Vertikalsynchroni­ siersignal VSYNC herausgezogen und eingegeben, wonach das Programm zu einem Schritt S 10 fortschreitet. Bei dem Schritt S 10 wird die abfallende Flanke des Signals VSYNC erfaßt. Bei Schritten S 11 und S 12 wird ermittelt, ob das Horizontalsyn­ chronisiersignal HSYNC eingegeben wird. Wenn dies der Fall ist, folgt ein Schritt S 13, bei dem an die Abfrage/Halte­ schaltung 121 das Abfragesignal 43 ausgegeben wird. Bei einem Schritt S 14 wird an das Register 123 das Haltesignal 44 ausgegeben, so daß die von dem A/D-Wandler 122 abgegebenen digitalen 8-Bit-Bilddaten zwischengespeichert werden.

Bei einem Schritt S 15 wird der Zentraleinheit 11 über die Treiberstufe 140 gemeldet, daß die Daten festgelegt bzw. bereitgestellt sind. Bei einem Schritt S 16 werden an die Sende/Empfangsstufe 124 das Freigabesignal 45 und das Rich­ tungssteuersignal 46 abgegeben, so daß an die Zentraleinheit 11 die Bilddaten für ein Byte ausgegeben werden. Die Zentral­ einheit 11 bewirkt durch das Signal aus der Treiberstufe 140 das Einschreiben der Daten auf der Sammelleitung 18 in den Bildspeicher 16 oder die Bitverarbeitungseinheit 14.

Bei einem Schritt S 17 wird das Signal HSYNC geprüft, um festzustellen, ob die Übertragung der Daten für eine Zeile abgeschlossen ist oder nicht. Falls das HSYNC den Pegel "0" hat, kehrt das Programm zu dem Schritt S 13 zurück, wonach die vorstehend beschriebenen Schritte wiederholt werden. Falls das Signal HSYNC den Pegel "1" hat, folgt ein Schritt S 18, bei dem über die Treiberstufe 140 der Zentraleinheit 11 gemeldet wird, daß die Datenübertragung für eine Zeile abge­ schlossen ist. Bei einem Schritt S 19 wird das Signal VSYNC geprüft, um zu ermitteln, ob die Ausgabe der Daten für ein Bild beendet ist oder nicht. Falls das Signal VSYNC den Pegel "0" hat, kehrt das Programm zu dem Schritt S 12 zurück, um die Daten für die nächste Zeile bereitzustellen. Falls das Signal VSYNC den Pegel "1" hat, bedeutet dies, daß die Datenübertra­ gung für ein Einzelbild beendet ist, so daß das Programm zu einem Schritt S 20 fortschreitet, bei dem der Zentraleinheit 11 über die Treiberstufe 140 das Beenden der Datenübertragung für ein Einzelbild gemeldet wird. Bei einem Schritt S 21 wird der Startbefehl rückgesetzt. Bei einem Schritt S 22 wird dem Diskettenspeicher 41 ein Endbefehl zugeführt, wonach der Programmablauf beendet wird.

Anhand der Fig. 10B wird nun das Aufzeichnen von Bilddaten in dem Diskettenspeicher 41 beschrieben.

Da in diesem Fall bei dem Schritt S 3 die Antwort "NEIN" lautet, folgt der Schritt S 23, bei dem der Schalter 137 in die Stellung B geschaltet wird. Bei einem Schritt S 24 wird über die Sende/Empfangsstufe 133 ermittelt, ob der Disketten­ speicher 41 im Bereitschaftszustand ist. Bei einem Schritt S 25 wird über die Sende/Empfangsstufe 133 an den Disketten­ speicher 41 der Schreibbefehl abgegeben. Bei einem Schritt S 26 wird wieder ermittelt, ob der Diskettenspeicher 41 bereit ist. Bei einem Schritt S 27 werden an die Mischstufe 129 die Signale HSYNC 0 und VSYNC 0 abgegeben.

Bei einem Schritt S 28 wird über die Treiberstufe 140 an die Zentraleinheit 11 eine Anforderung zur Datenübertragung aus­ gegeben. Bei einem Schritt S 29 wird ermittelt, ob aus der Zentraleinheit 11 die Daten eingegeben worden sind oder nicht. Wenn dies der Fall ist, folgt ein Schritt S 30, bei dem das Freigabesignal 45 und das Richtungssteuersignal 46 ausge­ geben werden, um über die Sende/Empfangsstufe 124 die Daten aufzunehmen, und mittels des Haltesignals 47 die eingegebenen digitalen Bilddaten in dem Register 126 zwischengespeichert werden.

Bei einem Schritt S 31 werden die beiden Signale HSYNC 0 und VSYNC 0 auf "0" geschaltet und in der Mischstufe 129 das aus dem D/A-Wandler 128 ausgegebene analoge Bildsignal in das NTSC-Signal umgesetzt. Das NTSC-Signal wird dann in dem Fre­ quenzmodulator 130 frequenzmoduliert, mit der Videotreiber­ stufe 133 verstärkt und dann zum Diskettenspeicher 41 gesen­ det. Andererseits wird bei einem Schritt S 32 nach vollständi­ gem Empfangen von 1 Byte-Daten an die Zentraleinheit 11 ein Datenempfangs-Endbefehl abgegeben. Bei einem Schritt S 33 wird ermittelt, ob der Empfang der Daten für eine Zeile beendet ist oder nicht. Wenn dies nicht der Fall ist, kehrt das Programm zu dem Schritt S 28 zurück. Wenn der Datenempfang beendet ist, folgt ein Schritt S 34, bei dem ermittelt wird, ob der Empfang der Daten für ein Einzelbild beendet ist oder nicht. Wenn dies nicht der Fall ist, wird bei einem Schritt S 35 das Signal HSYNC 0 auf "1" geschaltet und damit die Hori­ zontalsynchronisierung herbeigeführt. Danach kehrt das Pro­ gramm zu dem Schritt S 28 zurück, wonach die vorstehend be­ schriebenen Betriebsvorgänge wiederholt werden.

Nach dem vollständigen Empfang der Daten für ein Bild folgt ein Schritt S 36, bei dem an die Zentraleinheit 11 ein Endbe­ fehl ausgegeben wird. Bei einem Schritt S 37 wird über die Sende/Empfangsstufe 130 an den Diskettenspeicher 41 ein End­ befehl ausgegeben und damit die Abspeicherung beendet. Bei einem Schritt S 38 wird der Startbefehl rückgesetzt. Bei einem Schritt S 39 wird der Zentraleinheit 11 über die Treiberstufe 140 gemeldet, daß die Videosteuereinheit 40 betriebsbereit ist.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung werden die Bilddaten für ein Einzelbild aus der Videokamera 2 oder dem Diskettenspei­ cher 41 durch die Zentraleinheit 11 in den Bildspeicher 16 eingeschrieben oder über die Bitverarbeitungseinheit 14 unter direkter Speichersteuerung in den Bildspeicher 16 einge­ schrieben. Die auf diese Weise gespeicherten Bilddaten für ein Einzelbild werden in den Videoarbeitsspeicher 13 einge­ schrieben und an dem Sichtgerät 6 dargestellt oder mittels der Bitverarbeitungseinheit 14 der Bildaufbereitung wie einem Vergrößern, einem Verkleinern, einem Drehen, einem Versetzen, einem Zuschneiden und dergleichen unterzogen. Darauffolgend werden die Bilddaten in das Festplattensystem oder derglei­ chen eingeschrieben oder mit dem Drucker 3 als Aufzeichnungs­ bild ausgedruckt. Ferner werden die in dem Festplattensystem 7 und dergleichen gespeicherten Bilddaten über die Bitverar­ beitungseinheit 14 in den Bildspeicher 16 eingeschrieben. Aus dem Bildspeicher 16 werden die Bilddaten ausgegeben und über die Videosteuereinheit 40 in dem Diskettenspeicher 41 abge­ speichert.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Bilddaten über die Datensammelleitung gesendet und emp­ fangen. Es kann jedoch eine gesonderte Sammelleitung aus­ schließlich für die Bilddaten vorgesehen werden.

Drittes Ausführungsbeispiel

Der Gesamtaufbau des Bildverarbeitungsgerätes gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen der gleiche wie der in Fig. 7 gezeigte Aufbau bei dem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel mit der Ausnahme, daß der Diskettenspeicher 41 nicht angeschlossen ist. Daher ist eine ausführliche Be­ schreibung weggelassen. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich der Aufbau der Videosteuereinheit 40 gemäß Fig. 11 von demjenigen bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, so daß daher nachstehend die Videosteuereinheit ausführlich beschrieben wird, wobei gleiche Teile und Komponenten wie die in Fig. 7 gezeigten mit gleichen Bezugs­ zeichen bezeichnet sind.

Mit 55 ist ein Verstärker zum Verstärken eines NTSC-Signals 50 aus der Videokamera 2 bezeichnet, während mit 56 eine Trenn/Pegeleinstellschaltung zum Herausziehen eines Videosig­ nals 51 und von Synchronisiersignalen HD und VD aus dem verstärkten NTSC-Signal bezeichnet ist. Das Signal HD ist das Horizontalsynchronisiersignal und das Signal VD ist das Ver­ tikalsynchronisiersignal. Mit 57 ist ein A/D-Wandler bzw. eine Umsatzeinrichtung zum Umsetzen des analogen Videosignals 51 in mehrwertige Bildda­ ten mit einigen Bits unter Synchronisierung mit einem Abfra­ getaktsignal 52 aus einer Steuereinheit 62 bezeichnet; mit 58 ist ein Zwischenspeicher zur Zwischenspeicherung der Daten aus dem A/D-Wandler 57 bezeichnet; mit 59 ist ein Speicher zum Speichern der mehrwertigen Bilddaten für ein Einzelbild gemäß einem Adressen- und Steuersignal 54 aus der Steuerein­ heit 62 bezeichnet, welche die gesamte Videosteuereinheit 40 steuert. Die Steuereinheit 62 enthält eine Zentraleinheit 70, einen Festspeicher 71 zum Speichern der von der Zentralein­ heit 70 auszuführenden Steuerprogramme und von Daten, einen als Arbeitsbereich dienenden Arbeitsspeicher 72 und dergleichen.

Mit einem Dichtegradientendetektor 60 werden aus den mehrwer­ tigen Bilddaten für ein Einzelbild, die aus dem Speicher 59 ausgelesen werden, die Daten für um ein Ziel-Bildelement herum angeordnete Bildelemente herausgezogen, wodurch die Richtung des Dichtegradienten ermittelt wird. Muster für jeweilige Richtungen des Dichtegradienten sind in einem Dich­ temustergenerator 61 gespeichert. Aufgrund der Dichte des Ziel-Bildelements und der Richtung des Dichtegradienten wird das entsprechende Muster gewählt und aus dem Dichtemusterge­ nerator 61 ausgegeben. Eine Datenausgabeschaltung 63 setzt die aus dem Dichtemustergenerator 61 parallel ausgegebenen Daten unter Synchronisierung mit einem Signal 69 aus der Steuereinheit 62 in serielle Daten um und gibt diese als Videosignal 64 an die System-Sammelleitung 18 ab.

Ferner werden die mittels der Trenn/Pegeleinstellschaltung 56 herausgezogenen Horizontal- und Vertikalsynchronisiersignale HD und VD bzw. 65 über die Steuereinheit 62 als Synchroni­ siersignale 66 für das Videosignal 64 aus der Datenausgabe­ schaltung 63 zur Sammelleitung 18 übertragen.

Die Fig. 12 zeigt ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Umsetzeinrichtung bzw. des Dichtegradientendetektors und des Dichtemustergenerators zeigt.

Mit 73 und 74 sind Zeilenpuffer bezeichnet, während mit 75 ein Zeilenspeicher für drei Bildelemente bezeichnet ist. In den Zeilenpuffern 73 und 74 und dem Zeilenspeicher 75 werden unter Synchronisierung mit einem Taktsignal 67 aus der Steuereinheit 62 die mehrwertigen Bilddaten aus dem Speicher 59 zwischengespeichert. Nimmt man nun an, daß das Ziel- Bildelement ein Bildelement (ℓ+1) ist, so kann der Dichtegra­ dient in der Vertikalrichtung durch Vergleichen der Bildele­ mente (1) und (2ℓ+1) ermittelt werden. Der Dichtegradient in der Querrichtung kann durch Vergleichen der Bildelemente (ℓ) und (ℓ+2) ermittelt werden. Die Dichtegradienten in den Schrägrichtungen können durch Vergleichen der Bildelemente (0) und (2ℓ+2) bzw. der Bildelemente (2) und (2ℓ) ermittelt werden. Mit 76 bis 79 sind Vergleicher für das Vergleichen der Dichten der jeweiligen Bildelemente bezeichnet. Eine logische Musterbestimmungs-Schaltung 80 wählt gemäß jeweili­ gen Ausgangssignalen C 0, C 1, C 2 und C 3 der Vergleicher 76 bis 79 eines von in Fig. 13 (a) bis (j) dargestellten zehn Mu­ stern.

Die Ausgangssignale der Vergleicher 76 bis 79 werden durch das Vergleichen von Eingangssignalen A und B so eingestellt, daß sich "1" ergibt, wenn A < B ermittelt, daß sich "0" ergibt, wenn A = B ermittelt wird, und daß sich "-1" ergibt, wenn A < B ermittelt wird. Daher ist aus den Signalen C 0=-1, C 1=0, C 2=-1 und C 3=1 ersichtlich, daß in dem linken Halbbe­ reich um das Bildelement (ℓ+1) als Mitte herum die Bildele­ mente mit hohen Dichten liegen. Infolgedessen wird daraus ermittelt, daß sich das in Fig. 13 (a) gezeigte Muster ergibt, welches in ein Codesignal von beispielsweise (0000) umgesetzt wird.

Falls z.B. auf die vorstehend beschriebene Weise ermittelt wird, daß sich das in Fig. 13 (b) gezeigte rechte Halbmuster ergibt, wird dieses Muster beispielsweise in das Codesignal (0001) umgesetzt. Daher können zehn Arten von Codesignalen gewählt werden, die den jeweiligen Mustern gemäß Fig. 13 (a) bis (j) entsprechen. Es werden sowohl die vier Bits des jeweiligen Codesignals als auch die den Dichtewert des Ziel- Bildelements (des Bildelements (ℓ+1) in diesem Fall) anzei­ genden Bits (nämlich sechs Bits für 64 Gradationsstufen) ausgegeben und dem Dichtemustergenerator 61 zugeführt.

In dem Dichtemustergenerator 61 werden synchron mit einem Signal 68 aus der Steuereinheit 62 diese 10-Bit-Daten in eine Adressierschaltung 81 eingegeben. In einem Dichtemuster- Festspeicher 82 wird die diesen Daten entsprechende Adresse abgerufen, wodurch die Dichtemusterdaten bzw. die geeigneten Bildmuster ausgegeben werden (die für 64 Gradationsstufen aus acht Bit bestehen).

Die Fig. 14 zeigt ein Beispiel für eine andere Schaltungsan­ ordnung des Dichtegradientendetektors 60 nach Fig. 11. Mit Zeilenpuffern 83 bis 86, einem Zeilenspeicher 87 für fünf Bildelemente und einer Dichtegradienten-Ermittlungsschaltung 88 für das Bestimmen des Dichtegradienten aus den Bildele­ mentdaten können 24 nahe um ein Ziel-Bildelement P herum­ liegende Bildelemente geprüft werden, so daß der Dichtegra­ dient feiner bzw. genauer ermittelt werden kann. Durch Ver­ gleichen der Dichtedifferenzen zwischen dem Ziel-Bildelement P und allen Umgebungs-Bildelementen r_ÿ (1 ≦(i, j)≦ 5) kann der Dichtegradient noch genauer bestimmt werden.

Viertes Ausführungsbeispiel

Der Gesamtaufbau des Bildverarbeitungsgerätes gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen der glei­ che wie der in Fig. 7 gezeigte Aufbau bei dem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel mit der Ausnahme, daß der Diskettenspeicher 41 nicht angeschlossen ist; daher ist dessen ausführliche Be­ schreibung weggelassen. Da sich dieses vierte Ausführungsbei­ spiel von dem zweiten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Gestaltung der Videosteuereinheit 40 unterscheidet, wird diese nachstehend ausführlich beschrieben.

Die Fig. 15 zeigt ein Blockschaltbild dieser Videosteuereinheit 40, wobei gleiche Teile und Komponenten wie die in Fig. 7 gezeigten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.

Mit 95 ist eine Trenn/Pegeleinstellschaltung für das Heraus­ ziehen eines Videosignals 90 und von Synchronisiersignalen HD und VD aus einem NTSC-Signal 89 aus der Videokamera 2 be­ zeichnet. Mit HD ist das Horizontalsynchronisiersig­ nal bezeichnet, während mit VD das Vertikalsynchronisiersignal bezeichnet ist. Ein A/D-Wandler 96 setzt das analoge Videosignal 90 synchron mit einem Abfragetaktsignal 91 aus einer Steuerein­ heit 99 in die mehrwertigen Bilddaten mit einigen Bits um. Ein Zwischenspeicher 97 speichert die mehrwertigen Daten aus dem A/D-Wandler 96. Ein Speicher 98 speichert auf ein Adres­ sen- und Steuersignal 93 aus der Steuereinheit 99 hin die mehrwertigen Bilddaten für ein Einzelbild. Die Steuereinheit 99 steuert die gesamte Videosteuereinheit 40 und enthält eine Zentraleinheit 207, einen Festspeicher 208 zum Speichern der von der Zentraleinheit 207 auszuführenden Steuerprogramme und von Daten, einen als Arbeitsbereich dienenden Arbeitsspeicher 209 und dergleichen.

Mit 200 ist ein Schalter SW 1 für das Schalten der aus dem Speicher ausgelesenen mehrwertigen Bilddaten gemäß einem Schaltsignal 94 bezeichnet, mit 201 ist eine Ditherschaltung zur Ditherverarbeitung der mehrwertigen Bilddaten und zum Umsetzen in binäre Bilddaten bezeichnet, mit 202 ist ein Dichtemustergenerator zum Zuordnen von Dichtemustern zu den mehrwertigen Bilddaten bezeichnet und mit 203 ist ein Schal­ ter SW 2 für das Wählen und Ausgeben der binären Bilddaten aus der Ditherschaltung 201 oder der binären Bilddaten aus dem Dichtemustergenerator 202 entsprechend einem Schaltsignal 205 bezeichnet. Mit 204 ist eine Datenausgabeschaltung für das Umsetzen der gewählten binären Bilddaten in das Videosignal und zum Ausgeben desselben bezeichnet.

Die Fig. 16 zeigt ein Ablaufdiagramm der Steuervorgänge, die in dem Festspeicher 208 der Steuereinheit 99 in der Videosteuer­ einheit 40 gespeichert sind und die mittels der Zentralein­ heit 207 ausgeführt werden.

Zuerst wird bei einem Schritt S 20 eine Adresse ADR in dem Arbeitsspeicher 209 auf "0" gesetzt. Nach Fig. 15 wird das NTSC-Signal 89 aus der Videokamera 2 mittels der Trenn/Pegel­ einstellschaltung 95 in das Videosignal 90 und die Synchroni­ siersignale HD und VD geteilt. Daher wird bei einem Schritt S 21 die Synchronisierung mit den Bilddaten entsprechend den Synchronisiersignalen erreicht. D.h., das Horizontalsynchro­ nisiersignal HD wird zur Synchronisierung für alle Bilddaten herangezogen. Das Vertikalsynchronisiersignal VD wird als erstes Signal für die Synchronisierung der Bilddaten für ein Einzelbild herangezogen.

Bei einem Schritt S 22 wird das Abfragetaktsignal 91 und dann nach dem Ablauf der Umsetzungszeit des A/D-Wandlers 96 ein Zwischenspeicherungssignal 92 ausgegeben. Bei einem nächsten Schritt S 23 wird das Signal 93 mit den Adressendaten für ADR und dem Steuersignal wie dem Schreibsignal oder dergleichen ausgegeben, so daß die mehrwertigen Bilddaten in den Speicher 98 eingeschrieben werden. Bei einem Schritt S 24 wird ermit­ telt, ob die Aufnahme der mehrwertigen Bilddaten für ein Einzelbild beendet ist oder nicht. Wenn dies nicht der Fall ist, folgt ein Schritt S 25, bei dem die Adresse ADR um "1" aufgestuft wird. Danach kehrt das Programm zu dem Schritt S 21 zurück, wonach die vorstehend beschriebenen Betriebsvorgänge wiederholt werden.

Nachdem die mehrwertigen Bilddaten für ein Einzelbild in dem Speicher 98 eingeschrieben sind, wird bei einem Schritt S 26 die Adresse ADR auf "0" gesetzt. In einem Schritt S 27 werden mittels der Schaltsignale 94 und 205 jeweils die Schalter SW 1 (200) bzw. SW 2 (203) geschaltet.

Auf diese Weise werden die aus dem Speicher 98 ausgelesenen mehrwertigen Bilddaten über den Schalter SW 1 (200) selektiv zur Ausgabe an dem Sichtgerät zur Ditherschaltung 201 oder zur Ausgabe mit dem Drucker zu dem Dichtemustergenerator 202 übertragen.

Die Ditherschaltung 201 setzt die mehrwertigen Bilddaten mit einer Schwellenwertmatrix (4×4-Matrix für 16 Gradationsstufen) in 1 : 1-Übereinstimmung in die binären Bilddaten um. Der Dichtemustergenerator 27 setzt die mehrwertigen Bilddaten in Muster um, die der jeweiligen Bildelementdichte entsprechen. Beispielsweise wird für 16 Gradationsstufen der mehrwertige Datenwert für ein Bildelement in ein 4×4-Muster, nämlich in 16 Binärdaten umgesetzt. Wenn beispielsweise das Sichtgerät 6 ein Auflösungsvermögen von 4 Bildelementen je Längeneinheit hat und der Drucker 3 ein Auflösungsvermögen von 16 Bildele­ menten je Längeneinheit hat, werden mit diesem Verfahren die Größen der Ausgabebilder scheinbar ausgeglichen.

Bei einem Schritt S 28 wird an den Speicher 98 das Signal 93 mit dem Adressensignal und dem Steuersignal ausgegeben, wo­ durch aus dem Speicher 98 aufeinanderfolgend die mehrwertigen Bilddaten ausgelesen werden. Bei einem Schritt S 29 werden die binären Daten über den Schalter SW 2 (203), der durch das Schaltsignal 205 aus der Steuereinheit 99 dem Schalter SW 1 (200) entsprechend geschaltet ist, der Datenausgabeschaltung 204 zugeführt, in der dann diese Binärdaten der Parallel/Se­ riell-Umsetzung und dergleichen unterzogen werden, wonach die Daten synchron mit einem Synchronisiersignal 206 aus der Steuereinheit 99 auf die System-Sammelleitung 18 ausgegeben werden.

Bei einem Schritt S 30 wird ermittelt, ob die Daten für ein Einzelbild ausgegeben wurden oder nicht. Wenn dies nicht der Fall ist, folgt ein Schritt S 31, bei dem die Adresse ADR um "1" erhöht wird. Danach kehrt das Programm zu dem Schritt S 28 zurück, wonach die vorstehend beschriebenen Programmschritte wiederholt werden, bis die Bilddaten für ein Einzelbild voll­ ständig ausgegeben sind.

Wenn sich gemäß der vorstehenden Beschreibung die Auflösungs­ vermögen der Ausgabegeräte wie des Sichtgeräts und des Druc­ kers um den Faktor 4 unterscheiden, sind 16 Gradationsstufen geeignet. Falls sich die Auflösungsvermögen um das Achtfache unterscheiden, ist es zweckdienlich, 64 (= 8×8) Gradations­ stufen zu wählen. Auf diese Weise ist durch das Ändern der Formate der Dichtemuster eine gute Bildqualität auch dann erzielbar, wenn verschiedenerlei Ausgabegeräte mit unter­ schiedlichem Auflösungsvermögen eingesetzt werden.

Die Fig. 17 zeigt ein Schaltbild, das eine andere Gestaltung der Videosteuereinheit 40 zeigt. Es sind für die Ausgabe eines analogen Bildsignals in Verbindung mit Horizontal- und Vertikalsynchronisiersignalen ein Zwischenspeicher 221, ein D/A-Wandler 222 und eine Mischstufe 223 hinzugefügt. Durch das Umschalten eines Schalters 219 in eine Stellung A und eines Schalters 220 in eine Stellung B kann das Bildsignal aus der Videokamera 2 wieder als analoges Bildsignal an ein Aufzeichnungsgerät 230 wie ein Videobandgerät, einen Disket­ tenspeicher oder dergleichen ausgegeben werden.

Ferner sind eine Dateneingabeschaltung 228, ein Dichtemuster/ Mehrwerte-Umsetzer 225 zum Umsetzen von binären Daten in mehrwertige Daten und ein Dither/Mehrwerte-Umsetzer 226 zum Umsetzen von binären Bilddaten in mehrwertige Bilddaten vor­ gesehen, wodurch Schaltungen gebildet werden, die gegenläufig zu einem Dichtemustergenerator 216 und einer Ditherschaltung 215 arbeiten.

Beispielsweise werden als serielles Bildsignal 231 eingegebe­ ne Bilddaten in die Dateneingabeschaltung 228 eingegeben und in parallele Daten umgesetzt. Danach werden durch das Um­ schalten eines Schalters 227 diese parallelen Daten über einen der Umsetzer 225 und 226 geleitet und in mehrwertige Bildda­ ten umgesetzt. Diese mehrwertigen Bilddaten werden über einen Schalter 224 ausgegeben. Wenn der Schalter 219 in eine Stel­ lung B geschaltet ist, werden die mehrwertigen Bilddaten aufeinanderfolgend in einen Speicher 213 eingespeichert.

Wenn der Schalter 220 in die Stellung B geschaltet ist, werden die aufeinanderfolgend aus dem Speicher 213 ausgelese­ nen Daten über den Zwischenspeicher 221, den D/A-Wandler 222 und die Mischstufe 223 geführt und als analoges Bildsignal an das Aufzeichnungsgerät 230 ausgegeben. Mit dieser Gestaltung kann zusätzlich zu der Videokamera 2 ein Videobandgerät oder dergleichen angeschlossen werden, so daß die Stehbilder auch aufgezeichnet, gespeichert bzw. sichergestellt und reprodu­ ziert werden können.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung können bei den Ausfüh­ rungsbeispielen unter direkter Überwachung von aus der Video­ kamera abgegebenen Bilddaten mit dem Sichtgerät des Bild­ verarbeitungsgerätes beispielsweise die Blende, die Brennweite und die Scharfeinstellung der Videokamera sowie die Drehbewegung, Vertikalbewegung und dergleichen der Schwenkplattform der Videokamera mittels Steuersignalen ge­ steuert werden, die von dem Bildverarbeitungsgerät abgegeben werden. Nachdem optimale Bilddaten festgestellt wurden, können diese eingegeben werden. Die Videokamera kann unter Überwachung der Bilddaten aus dieser gesteuert und eingestellt werden, so daß daher optimale Bilddaten aus der Videokamera eingegeben werden können.

Die von der Fernseh- bzw. Videokamera abgegebenen Bilddaten können direkt in das Bildverarbeitungsgerät ein­ gegeben werden. Ferner können die aus der Videokamera und dem Diskettensystem zugeführten Bilddaten mit anderen Bilddaten, Vorlagendaten und dergleichen gemischt und verarbeitet wer­ den. Weiterhin kann ein mit der Videokamera 2 aufgenommenes räumliches Bild direkt mittels des Druckers als Aufzeich­ nungsbild ausgegeben werden.

Andererseits werden die Bilddaten aus der Videokamera einge­ geben und digitalisiert, wonach die digitalisierten Bilddaten in eine Speichervorrichtung wie das Diskettensystem oder dergleichen eingeschrieben und daraus ausgelesen werden kön­ nen. Es können verschiedenerlei Bildaufbereitungen vorgenom­ men werden.

Außerdem können offensichtlich die in den Diskettenspeicher eingeschriebenen Bilddaten auf gleichartige Weise mittels anderer Einrichtungen ausgelesen und aufbereitet werden.

Darüber hinaus wird gemäß einem Ausführungsbeispiel das Dich­ temuster durch die Dichtegradienten von das Ziel-Bildelement umgebenden Bildelementen bestimmt. Daher können zusammenhän­ gende bzw. stufenlose Bilddaten mit breiter Gradation und guter Qualität erzielt werden.

Weiterhin kann gemäß den vorstehend beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispielen entsprechend dem Auflösungsvermögen des Aus­ gabegeräts das systematische Ditherverfahren oder das Dichte­ musterverfahren gewählt und angewandt werden. Daher können die auszugebenden Bilddaten entsprechend dem Ausgabegerät gewählt werden, so daß ein den Eigenschaften des Ausgabege­ räts entsprechendes Ausgabebild erzielt werden kann.

Es wird ein Bildverarbeitungsgerät angegeben, in welches analoge Bilddaten aus einer Videokamera in ein digi­ tales Videosignal umgesetzt und aufbereitet werden können, während die an einem Sichtgerät wie einem Kathodenstrahlröh­ ren-Sichtgerät oder mit einem Drucker abgebildeten Bilddaten geprüft werden. Die Bilddaten-Verarbeitungseinrichtung umfaßt eine Videokamera zur Aufnahme eines Bilds und zur Ausgabe der Bilddaten, ein Sichtgerät zum Umsetzen der Bilddaten aus der Videokamera in das ursprüngliche Bild und zur Sichtanzeige desselben, eine Steuereinrichtung, mit der die Videokamera zum Ändern des Sichtanzeigezustands des an dem Sichtgerät dargestellten Bilds steuerbar ist, eine Eingabeschaltung für das Zuführen von Steuerdaten für die Kamerasteuerung zu der Steuereinrichtung und einen Speicher wie einen Diskettenspei­ cher für das Speichern der Bilddaten aus der Videokamera. Die Steuereinrichtung steuert das Sichtgerät zur Sichtanzeige der in dem Speicher gespeicherten Bilddaten sowie auch die Blen­ deneinstellung, die Zoomeinstellung und die Scharfeinstellung der Videokamera in der Weise, daß ein optimales Bild erzielt wird. Mit dieser Verarbeitungseinrichtung können die Bildda­ ten aus der Videokamera entsprechend den Dichtegradienten und dem Dichtemuster des Bilds sowie entsprechend dem Auflösungs­ vermögen des Ausgabegeräts auf geeignete Weise digital verar­ beitet und ausgegeben werden. Auf diese Weise kann das Bild in guter Qualität und mit breiter Gradation reproduziert werden.

Claims (8)

1. Bildverarbeitungsgerät mit einer Eingabeeinrichtung zum Eingeben eines analogen Videosignals, einer ersten Umsetzeinrichtung zum Umsetzen des eingegebenen analogen Video­ signals in quantisierte Daten, einer Speichereinrichtung zum Speichern der quantisierten Daten und einer zweiten Umsetzein­ richtung zum Umsetzen der in der Speichereinrichtung gespeicherten quantisierten Daten in Daten für ein geeignetes, aus mehreren vorgegebenen Bildmustern ausgewähltes Bildmuster, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Umsetzeinrichtung (60, 61) eine Speichereinrichtung (73 bis 75; 83 bis 87) zum Speichern der quantisierten Daten des jeweils umzusetzenden Bildelements und der dieses umgebenden Bildelemente aufweist, die quanti­ sierten Daten der umgebenden Bildelemente für die Ermittlung des Dichtegradienten im Bereich des umzusetzenden Bildelementes miteinander vergleicht und in Abhängigkeit vom ermittelten Dichtegradienten sowie von den quantisierten Daten des umzuset­ zenden Bildelements ein geeignetes Bildmuster auswählt.

2. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch eine weitere Speichereinrichtung (82) zum Speichern der vorgegebenen Bildmuster.

3. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinrichtung (2) eine Fernsehkamera umfaßt.

4. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinrichtung (2) eine Magnetaufzeichnungseinheit, in der analoge Videosignale aufge­ zeichnet sind, umfaßt.

5. Bildverarbeitungsgerät nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ausgabeeinrichtung, die eine Kathodenstrahlröhre-Anzeige aufweist.

6. Bildverarbeitungsgerät nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ausgabeeinrichtung, die einen Drucker enthält.

7. Bildverarbeitungsgerät nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine weitere Speicher­ einrichtung zum Speichern der durch die zweite Umsetzeinrichtung (60, 61) ausgewählten Bildmuster.

8. Bildverarbeitungsgerät nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Umsetzeinrichtung (60, 61) als Speichereinrichtung eine Matrix­ speichereinrichtung (73 bis 75) sowie eine Vergleichsein­ richtung (76 bis 80) zum gegenseitigen Vergleichen der in der Matrixspeichereinrichtung gespeicherten quantisierten Daten für die Ermittlung des Dichtegradienten aufweist.