DE3751841T2

DE3751841T2 - Verfahren zur Glättung von Bildsignalen

Info

Publication number: DE3751841T2
Application number: DE3751841T
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki C O Fuji Photo Tanaka
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1986-03-17
Filing date: 1987-03-17
Publication date: 1996-10-24
Anticipated expiration: 2007-03-18
Also published as: US4827533A; EP0238045A3; DE3751841D1; EP0238045A2; EP0238045B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Glätten von Bildsignalen, das Bildelemente kombiniert, um ein Bild anzugeben, das eine Vielzahl von Bildsignalen enthält, wobei jedes Element durch ein Bildsignal repräsentiert ist.
In EP-A-0 211 770 ist ein Verfahren zur sequentiellen Transformation von Bildsignalen beschrieben, bei dem die Daten eines zuvor verarbeiteten Bildelementes durch transformierte Daten ersetzt werden, bevor die nächste Datenverarbeitung durchgeführt wird. Das gesamte Bild oder nur ein Teil davon wird untersucht, und der Wert jedes Bildelementes wird modifiziert, abhängig von den Werten einer Gruppe zusammengehöriger Bildelemente. Dieses Verfahren dient der Erfassung einer Bildumrißlinie.
Als ein Verfahren zur Beseitigung von Rauschen, das in einem Bild enthalten ist, sind bis jetzt verschiedenartige Bildsignal- Glättungsverfahren auf der Basis eines räumlichen Filterverfahrens bekannt. Im Bereich der Bildsignal-Glättungsverfahren wird für gewöhnlich eine Mittelwertglättung verwendet. Bei der Mittelwertglättung wird das Bildsignal bei jedem Bildelement, das ein zweidimensionales Bild repräsentiert, durch den Mittelwert des Bildsignals bei diesem Bildelement und der Bildsignale bei einer Vielzahl der Bildelemente in der Nachbarschaft dieses Bildelementes ersetzt. Obwohl Mittelwertsglätten den Vorteil hat, daß die Rechnungsvorgang sehr einfach ist, hat es jedoch den Nachteil, daß leicht eine Unschärfe bei der Randkomponente auftritt.
Als ein geeignetes Glättungsverfahren zur Beseitigung des beschriebenen Problems ist die Mittelwertglättung bekannt. Bei der Mittelwertglättung wird das Bildsignal bei jedem Bildelement, das ein zweidimensionales Bild repräsentiert, durch einen Mittelwert des Bildsignals bei diesem Bildelement und der Bildsignale bei einer Vielzahl der Bildelemente in der Nachbarschaft dieses Bildelementes ersetzt. Der Mittelwert einer diskreten Sequenz a1, a2, . . .aN, für N ungerade, ist die Nummer der Sequenz, für die (n-1)/2 Elemente im Wert kleiner oder gleich sind, und (n-1)/2 Elemente im Wert größer oder gleich sind. Zum Beispiel sind, wie in Fig. 3 gezeigt, die Bildsignale bei Bildelementen Pf, Pg, Ph und Pi, benachbart zu einem Bildelement Pe, durch f, g, h und i gekennzeichnet, wobei der Maximalwert der Bildsignale f bis i gleich f', gefolgt von g', h' und i' ist, d. h. f' ≥ g'≥ h' ≥ i'. In diesem Fall wird, wenn ein Bildsignal e bei dem Bildelement Pe die Bedingung e> g' erfüllt, das Bildsignal e durch den Mittelwert g' ersetzt. Wenn e< h' ist, wird das Bildsignal e durch den Mittelwert h' ersetzt. Wenn g'≥ e ≥ h' ist, wird das ursprüngliche Bildsignal e direkt verwendet, da der Mittelwert gleich e ist. Es ist möglich, als Bildsignale bei den Bildelementen in der Nähe eines Bildelementes, die zur Berechnung des Mittelwertes benutzt werden, neben den Bildsignalen bei den vier benachbarten Bildelementen, beispielsweise Bildsignale bei zwei in einer Richtung benachbarten Bildelementen, Bildsignale bei acht benachbarten Bildelementen oder Bildsignale bei 24 benachbarten Bildelementen zu verwenden.
Bei der beschriebenen, herkömmlichen Mittelwertglättung verändern sich jedoch die Bildsignale nach dem Austausch des Mittelwertes unnatürlich, verglichen mit den ursprünglichen Bildsignalen, und dadurch wird die Randkomponente verzerrt. Dieses Problem wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 4 und 5 beschrieben. Im einfachsten Fall wird eine Glättung unter Verwendung des Bildsignales, das zu glätten ist und der Bildsignale bei zwei benachbarten Bildelementen durchgeführt. Für den Fall, bei dem ursprüngliche Bildsignale a, b, c und d bei Bildelementen Pa, Pb, Pc und Pd, die in einer Richtung stehen, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, Werte annehmen, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, wird, da die Beziehung zwischen den benachbarten Bildsignalen a, b und c gleich a< b< c ist, das ursprüngliche Bildsignal b durch c=b0 ersetzt. Weil ebenso die Beziehung zwischen den benachbarten Bildsignalen b, c und gleich c< b< d ist, wird das ursprüngliche Bildsignal c durch b=c0 ersetzt. In diesem Fall werden die ursprünglichen Bildsignale b und c, mit der Beziehung b»c, durch einen Mittelwertaustausch ersetzt, so daß c0»b0 ist. Somit wird die Beziehung zwischen den ursprünglichen Bildsignalwerten durch einen Mittelwertaustausch umgekehrt. Daher tritt, wenn das Bild unter Verwendung der Bildsignale a, b0, c0 und d reproduziert wird, eine Verzerrung der Randkomponente auf, wie es oben beschrieben ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Glättung von Bildsignalen anzugeben, das eine Verzerrung einer Randkomponente verhindert, um die die Formation eines Bildes zu ermöglichen, das eine hohe Bildqualität frei von Rauschen hat, und insbesondere einen bemerkbar großen Glättungseffekt in einem Bereich hat, wo die Änderung des Bildsignales hoch ist, und das eine ausgeprägte Glättung in einem Bereich verhindert, wo die Änderung eines Bildsignales gering ist, wodurch Detailkomponenten in einem Bild erhalten bleiben.
Dieses Ziel wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 erreicht. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Es ist möglich, als Glättungsverfahren beispielsweise ein Mittelwert-Glättungsverfahren zu verwenden, das auf den Gleichungen von X'(a+b)/2 und X''=(c+d)/2 basiert.
Mit einem Bildsignal-Glättungsverfahren nach vorliegender Erfindung wird ein Glättungsprozeß mit einem großen Glättungseffekt nur in Bereichen durchgeführt, wo die Änderung des ursprünglichen Bildsignales groß ist, wobei der Glättungseffekt auf Bereiche beschränkt bleibt, in denen die Änderung des ursprünglichen Bildsignales klein ist. Daher wird ein im Bild wahrnehmbares Rauschen zuverlässig verringert, und Detailkomponenten im Bild bleiben erhalten. Sowohl in den Bereichen, in denen die Änderung des ursprünglichen Bildsignals groß ist, als auch in den Bereichen, in denen die Änderung des Bildsignals klein ist, wird ein Glättungsprozeß durchgeführt, basierend auf den transformierten Signalen bei den in zwei Richtungen benachbarten Bildelementen, die man durch einen Glättungsprozeß erhält. Dementsprechend besteht kein Risiko, daß die Änderungscharakteristika der geglätteten und transformierten Signale bemerkbar von den Änderungscharakteristika der ursprünglichen Bildsignale abweichen, und es wird beispielsweise möglich, zu verhindern, daß die Randkomponente unscharf wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das die allgemeine Konfiguration eines Gerätes zeigt, das zur Durchführung einer Ausführungsform des Verfahrens zur Glättung von Bildsignalen nach vorliegender Erfindung bestimmt ist;
Fig. 2 ist eine erläuternde Darstellung, die den Glättungseffekt von Bildsignalen durch die Ausführungsform aus Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 und 4 sind erläuternde Darstellungen, die die Beziehung zwischen einem Bildelement, das einem Mittelwertaustausch in der Ausführungsform von Fig. 1 unterzogen ist, und einem zu diesem Bildelement benachbarten Bildelementes zeigt;
Fig. 5 ist eine erläuternde Darstellung, die den Effekt einer herkömmlichen Mittelwertglättung zeigt;
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das ein Gerät zur Durchführung einer anderen Ausführungsform des Verfahrens zur Glättung von Bildsignalen nach vorliegender Erfindung zeigt;
Fig. 7 ist eine erläuternde Darstellung, die die Beziehung zwischen einem Bildelement, das einer Glättung in der Ausführungsform von Fig. 6 unterzogen ist, und zu diesem Bildelement benachbarter Bildelemente zeigt; und
Fig. 8a, 8B, 9A und 9B sind Graphe, die Beispiele der Verteilung transformierter Bildsignalwerte bei benachbarten Bildelementen in der Ausführungsform von Fig. 6 zeigen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden im weiteren Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein Gerät zur Durchführung einer Ausführungsform des Verfahrens zur Glättung von Bildsignalen nach vorliegender Erfindung so eingerichtet, daß ein ursprüngliches Bildsignal bei jedem Bildelement durch den Mittelwert der Bildsignale bei diesem Bildelement und von vier Bildelementen, benachbart zu diesem Bildelement, ersetzt wird. Die ursprünglichen Bildsignale X werden zu einem Pufferspeicher 10 gesendet und als Einheit einer Einzelbildelementsequenz gespeichert. Die ursprünglichen Bildsignale in der Einzelbildelementsequenz werden zu einem Zeilenpufferspeicher 11 und dann zu einem Zeilenpufferspeicher 12 übertragen. In Synchronisation mit dieser Übertragung werden nachfolgende, ursprüngliche Bildsignale X der Reihe nach zum Zeilenpufferspeicher 10 als Einheit einer Einzelbildsequenz gesendet. Wenn beispielsweise die Bildsignale einer n-1-ten Bildelementsequenz, die das Bildelement Pf enthalten, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, im Zeilenpufferspeicher 12 gespeichert werden, werden die die Bildsignale der nächsten n-ten Bildelementsequenz, die die Bildsignale bei den Bildelementen Pg, Pe und Ph enthalten, im Zeilenpufferspeicher 11 gespeichert, und die Bildsignale der n+1-ten Bildelementsequenz, die das Bildsignal des Bildelementes Pi enthalten, werden im Zeilenpufferspeicher 10 gespeichert.
Das erwähnte Ersetzen durch den Mittelwert wird im folgenden im Detail beschrieben, indem als ein Beispiel der Fall angenommen wird, bei dem das Bildsignal bei dem Bildelement Pe, das in der n-ten Bildelementsequenz enthalten ist, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, und das von den Bildelementen Pf, Pg, Ph und Pi von vier Seiten umgeben ist, geglättet werden soll. Das ursprüngliche Bildsignal i bei dem Bildelement Pi, das noch nicht geglättet wurde, wird aus dem Zeilenpufferspeicher 10 gelesen und zu einem Komparator 13 gesendet. Auch das ursprüngliche Bildsignal e bei dem Bildelement Pe, das ursprüngliche Bildsignal h bei dem Bildelement Ph, das dem Bildelement Pe in der Glättungsprozeßreihenfolge folgt und das noch nicht einem Glättungsprozeß unterzogen wurde, und ein Bildsignal g0 bei dem Bildelement Pg, das dem Bildelement Pe in der Glättungsprozeßreihenfolge vorausgeht und das bereits einem Glättungsprozeß unterzogen wurde, werden aus dem Zeilenpufferspeicher 11 gelesen und zum Komparator 13 gesendet. Aus dem Zeilenpufferspeicher 12 wird ein Bildsignal f0 bei einem Bildelement Pf, das bereits geglättet wurde, zum Komparator 13 gesendet. Der Komparator 13 vergleicht die Bildsignale e, f0, g0, h und i miteinander und gibt den Mittelwert dieser fünf Bildsignale aus. Insbesondere für den Fall, bei dem der Maximalwert der Bildsignale f0, g0, h und i gleich f' ist, gefolgt von g', h' und i', d. h. f'≥ g' ≥ h' ≥ i', gibt der Komparator 13 g' als einen Mittelwert e0 aus, wenn e> g' ist, h' als den Mittelwert eo, wenn e< h' ist, und den Wert von e als den Mittelwert e0, wenn g' ≥ e ≥ h' ist. Die Ausgabe e0 wird zum Zeilenpufferspeicher 11 gesendet und anstelle des ursprünglichen Bildsignales e gespeichert, das dort gespeichert war.
Der beschriebene Glättungsprozeß (Mittelwertersetzungsprozeß) wird für jedes der Bildelemente, vom nächsten Bildelement Ph bis zum Endbildelement (das Bildelement am rechten Ende von Fig. 3) der n'ten Bildelementsequenz wiederholt. Wie aus der vorangegangenen Beschreibung deutlich wird, als das geglättete Bildsignal g0 im Verlauf der Glättung des ursprünglichen Bildsignales e verwendet wurde, wird das geglättete Bildsignal e0 beim Glättungsverlauf des ursprünglichen Bildsignals h bei dem Bildelement Ph verwendet. Wenn der Glättungsprozeß der Bildsignale bei allen Bildelementen der n-ten Bildelementsequenz beendet ist, werden die geglätteten Bildsignale, die in dem Zeilenpufferspeicher 11 gespeichert sind, zum Zeilenpufferspeicher 12 übertragen. Die geglätteten Bildsignale X0, die in dem Zeilenpufferspeicher 12 gespeichert sind, werden zu einem Bildreproduktionsgerät gesendet, wie etwa zu einer Kathodenstrahlröhre (CRT) oder zu einem Lichstrahlabtast-Aufzeichnungsgerät, und zur Reproduktion eines sichtbaren Bildes verwendet oder zu einem Speichergerät mit Verwendung eines Speichermediums, wie etwa einer optischen oder magnetischen Platte, gesendet und auf dem Speichermedium gespeichert.
Da die Bildsignale vom Zeilenpufferspeicher 11 übertragen werden, werden die Bildsignale der n+1-ten Bildelementsequenz, die im Zeilenpufferspeicher 10 gespeichert sind, zum Zeilenpufferspeicher 11 übertragen und in gleicher Weise geglättet, wie es oben erwähnt wurde. Wie aus der vorangegangenen Beschreibung deutlich wird, wird das geglättete Bildsignal e0, da die geglätteten Bildsignale f0 und g0 im Verlauf der Glättung des ursprünglichen Bildsignals e verwendet wurden, im Glättungsverlauf des ursprünglichen Bildsignals i bei dem Bildelement Pi und des ursprünglichen Bildsignals h bei dem Bildelement Ph verwendet.
Bei der vorangegangenen Ausführungsform werden wie für die Bildsignale, die bereits dem Austausch durch den Mittelwert unterzogen worden sind, die Bildsignale, die man durch Mittelwertsaustausch erhält, als die Bildsignale bei den benachbarten Bildelementen verwendet, auf denen der Mittelwertsaustausch basiert. Daher ist es möglich, zu verhindern, daß die geglätteten Bildsignale merklich unnatürlich werden, mit Bezug auf die ursprünglichen Bildsignale. Dieser Effekt wird im folgenden im Detail beschrieben, indem als ein Beispiel der Fall angenommen wird, bei dem die Glättung unter Verwendung des Bildsignals bei zwei benachbarten Bildelementen durchgeführt wird. Wie in Fig. 4 gezeigt, werden die Bildelemente Pa, Pb, Pc und Pd betrachtet, die Seite an Seite in einer Richtung stehen. Die Bildsignale a, b, c und d bei den Bildelementen Pa, Pb, Pc und Pd nehmen Werte an, wie dies in Fig. 2 (die gleichen Werte, wie in Fig. 5) gezeigt ist. In diesem Fall wird, obwohl das Bildsignal b durch b0=c ersetzt wird, das Bildsignal c, basierend auf dem geglätteten Bildsignal b0 und dem Bildsignal d, geglättet. Daher wird der Wert des ursprünglichen Bildsignals c zum geglätteten Bildsignal c0. Dementsprechend besteht kein Risiko, obwohl das Bildsignal b geglättet ist, daß die Beziehung zwischen den Bildsignalen von b»c zu b0«c0 durch die Glättung umgekehrt wird, und somit ist es möglich, zu verhindern, daß die Randkomponente verzerrt wird.
Als Bildsignale bei den Bildelementen in der Nachbarschaft eines Bildelementes, die zur Berechnung des Mittelwertes in der beschriebenen Ausführungsform neben den Bildsignalen bei den vier benachbarten Bildelementen und den Bildsignalen bei den zwei benachbarten Bildelementen verwendet wurden, ist es möglich, beispielsweise Bildsignale bei acht benachbarten Bildelementen oder Bildsignale bei 24 benachbarten Bildelementen zu verwenden.
Fig. 6 zeigt ein Gerät zur Durchführung einer anderen Ausführungsform eines Verfahrens zur Glättung von Bildsignalen nach vorliegender Erfindung. Das Gerät, das in Fig. 6 gezeigt wird, besteht aus einem Computersystem oder dergleichen, und die ursprünglichen Bildsignale X, die in einer Bilddatei 20 gespeichert sind, die aus einer optischen oder magnetischen Platte oder dergleichen besteht, werden zu einem Zeilenpufferspeicher 12 als Einheit einer Einzelbildelementzeile gesendet und dort gespeichert. Die ursprünglichen Bildsignale in der Einzelbildelementzeile (M Bildelemente) werden, wie es später beschrieben wird, verarbeitet und zu einem Zeilenpufferspeicher 22 übertragen. In Synchronisation mit der Übertragung werden nachfolgende, ursprüngliche Bildsignale X der Reihe nach zu einem Zeilenpufferspeicher 21 als Einheit einer Einzelbildelementzeile gesendet. Wenn beispielsweise die Bildsignale (die transformierte Bildsignale sind, wie es später beschrieben wird) einer n-1-ten Bildelementzeile, von oben gezählt, die das Bildelement Pa enthalten, wie in Fig. 7 gezeigt, in dem Zeilenpufferspeicher 22 gespeichert werden, werden die Bildsignale der n-ten Bildelementzeile, von oben gezählt, die die Bildsignale bei den Bildelementen Pb, P und Pd enthalten, im Zeilenpufferspeicher 21 gespeichert. Die Bildelemente Pa, Pb, Pc und Pd, die in Fig. 7 gezeigt sind, sind benachbarte Bildelemente auf der oberen, linken, unteren und rechten Seite des Bildelementes P.
Die oben erwähnten, ursprünglichen Bildsignale X werden ebenfalls in einen Zeilenpufferspeicher 31 eingegeben und gespeichert. In diesem Fall wird die Eingabe der ursprünglichen Bildsignale X in den Zeilenpufferspeicher 31 von der untersten Bildelementzeile in Fig. 7 gestartet. Die eingegebenen, ursprünglichen Bildsignale X werden verarbeitet, wie es später beschrieben wird, und dann zu einem Zeilenpufferspeicher 32 übertragen. Insbesondere wenn die Bildsignale der n'ten Bildelementzeile, von oben gezählt, im Zeilenpufferspeicher 31 gespeichert werden, werden die Bildsignale (die umgewandelte Bildsignale sind, wie es später beschrieben wird) der n+1-ten Bildelementzeile, von oben gezählt, im Zeilenpufferspeicher 32 gespeichert.
Die Ausführungsform von Fig. 6 wird im folgenden im Detail beschrieben, indem als ein Beispiel der Fall angenommen wird, bei dem das Bildsignal bei dem Bildelement P auf der n-ten Bildelementzeile in Fig. 7, d. h. bei dem Bildelement P, das von den Bildelementen Pa, Pb, Pc, und Pd umgeben ist, geglättet werden soll. Das Bildelement P ist in der m-ten Bildelementspalte, in Fig. 7 von links gezählt, enthalten, und das ursprüngliche Bildsignal bei dem Bildelement P ist mit Xm gekennzeichnet. In diesem Fall wird das ursprüngliche Bildsignal Xm bei dem Bildelement P und ein Bildsignal X'm-1 bei dem Bildelement Pb, das dem Bildelement P auf der linken Seite benachbart ist, aus dem Zeilenpufferspeicher 21 gelesen und zu einer Arbeitssektion 23 gesendet. Das Bildsignal X'm-1 bei dem Bildelement Pb ist nicht das ursprüngliche Bildsignal, sondern anstelle dessen ein transformiertes Bildsignal, das man durch eine Transformation erhält, wie sie später beschrieben wird, und wird im folgenden mit b gekennzeichnet. Auch ein Bildsignal (das nicht das ursprüngliche Bildsignal ist, sondern anstelle dessen ein transformiertes Bildsignal ist, das man durch eine Transformation erhält, wie sie später beschrieben wird) bei dem Bildelement Pa, das dem Bildelement P auf der Oberseite benachbart ist, wird aus dem Zeilenpufferspeicher 22 gelesen und zu einer Steuersektion 23 gesendet. Das Bildsignal X'm, das aus dem Zeilenpufferspeicher 22 gelesen wird, ist im folgenden mit a gekennzeichnet.
Signale, die die positiven Konstanten α und β repräsentieren, die von Konstanten-Erzeugungssektionen 24 und 25 erzeugt werden, werden zur Steuersektion 23 gesendet. Die Steuersektion 23 unterscheidet, ob der absolute Wert a-b der Differenz zwischen den Bildsignalen a und b kleiner oder nicht kleiner ist als ein vorbestimmter Wert von Q=(α+β). Wie in Fig. 8A oder 8B gezeigt, errechnet die Arbeitssektion 23, wenn a-b ≥(α+β), den Mittelwert (a+b)/2 der Bildsignale a und b, und gibt den Mittelwert als das transformierte Bildsignal (geglättetes Bildsignal) X'm für das ursprüngliche Bildsignal Xm aus.
Andererseits errechnet die Arbeitssektion 23, wenn a-b < (α+β), den Mittelwert von (α+β), (a+α), (a-α), (b+β) und (b-β) und des ursprünglichen Bildsignals Xm, und gibt den Mittelwert als das transformierte Bildsignal X'm für das ursprüngliche Signal Xm aus. Zum Beispiel ist für den Fall, daß b≤a ist, der Mittelwert
Xm, wenn (a-α) ≤ Xm ≤ (b+β),
b+β, wenn (b+β) < Xm und
a-α, wenn Xm < (a-α).
Andererseits ist für den Fall, daß a≤b ist, der Mittelwert
Xm, wenn (b-β) ≤ Xm ≤ (a+α),
a+α, wenn (a+α) < Xm und
b-β, wenn Xm < (b-β).
Das erwähnte, transformierte Bildsignal X'm, das der Mittelwert oder das geglättete Bildsignal ist, wird zum Zeilenpufferspeicher 21 gesendet und darin anstelle des ursprünglichen Bildsignales Xm eingeschrieben. Wenn der Transformationsprozeß des ursprünglichen Bildsignals Xm zu X'm beendet ist, wie es oben beschrieben wurde, wird die Adresse zum Lesen zweier benachbarter Bildsignale im Zeilenpufferspeicher 21 um 1 erhöht, und die Adresse zum Auslesen eines Einzelbildsignals im Zeilenpufferspeicher 22 wird um 1 erhöht. Dann werden die Bildsignale aus den Zeilenpufferspeichern 21 und 22 in gleicher Weise gelesen, wie es oben erwähnt wurde. Insbesondere das ursprüngliche Bildsignal Xm+1 und das bereits erwähnte Bildsignal X'm werden aus dem Zeilenpufferspeicher 21 gelesen. Aus dem Zeilenpufferspeicher 22 wird ein transformiertes Bildsignal X'm+1, d. h. das transformierte Bildsignal bei der n-1-ten Zeile, m+1-te Spaltenbildelement in Fig. 7 gelesen. Das ursprüngliche Bildsignal Xm+1 und die transformierten Bildsignale X'm und X'm+1 werden zur Arbeitssektion 23 gesendet, und das ursprüngliche Bildsignal xm+1 wird in gleicher Weise verarbeitet, wie der bereits erwähnte Transformationsprozeß, der für das ursprüngliche Bildsignal Xm durchgeführt wurde. Wie aus der vorangegangenen Beschreibung deutlich wird, ist das Bildsignal X'm-1, das zusammen mit dem ursprünglichen Bildsignal Xm aus dem Zeilenpufferspeicher 21 im Verlauf des Transformationsprozesses des ursprünglichen Bildsignals Xm gelesen wurde, das transformierte Bildsignal, das man durch den bereits erwähnten Transformationsprozeß des ursprünglichen Bildsignals Xm-1 bei dem Bildelement Pb in Fig. 7 erhält.
Wenn der Transformationsprozeß für alle ursprünglichen Bildsignale auf der n-ten Bildelementzeile in der oben beschriebenen Weise beendet ist, werden alle transformierten Bildsignale, die in dem Zeilenpufferspeicher 21 gespeichert sind, zum Zeilenpufferspeicher 22 übertragen, und alle transformierten Bildsignale, die in dem Zeilenpufferspeicher 22 gespeichert waren, werden zum Vollbildspeicher 26 übertragen und darin gespeichert. Dann wird der Transformationsprozeß für jedes ursprüngliche Bildsignal auf der n+1-ten Bildelementzeile in Fig. 7 in gleicher Weise durchgeführt, wie der Transformationsprozeß, der für die Bildsignale auf der n-ten Bildelementzeile durchgeführt wurde. In gleicher Weise wird der Transformationsprozeß bis zur letzten Bildelementreihe durchgeführt. Wie aus der vorangegangenen Beschreibung deutlich wird, ist das Bildsignal X'm, das aus dem Zeilenpufferspeicher 22 im Verlauf des Transformationsprozesses für das ursprüngliche Bildsignal Xm auf der n-ten Bildelementzeile gelesen wurde, das transformierte Bildsignal Xm bei dem Bildelement Pa in Fig. 7. Bezüglich der ursprünglichen Bildsignale auf der ersten Bildelementzeile und bei der ersten Bildelementspalte, ist anzumerken, daß die ursprünglichen Bildsignale, da der oben erwähnte Transformationsprozeß nicht durchgeführt werden kann, direkt als die transformierten Bildsignale verwendet werden. Bezüglich der ursprünglichen Bildsignale auf der zweiten Bildelementzeile und bei der zweiten Bildelementspalte wird ein ähnlicher Transformationsprozeß, da ein Transformationsprozeß in genau der gleichen Weise, wie sie oben beschrieben ist, nicht durchgeführt werden kann, unter Verwendung der ursprünglichen Bildsignale auf der ersten Bildelementzeile und der ursprünglichen Bildsignale bei der ersten Bildelementspalte durchgeführt.
Die ursprünglichen Bildsignale X, die aus der Bilddatei 20 gelesen werden, werden ebenfalls in den Zeilenpufferspeicher 31, wie oben erwähnt, eingegeben und in gleicher Weise verarbeitet, wie der bereits erwähnte Transformationsprozeß durch die Zeilenpufferspeicher 31 und 32 und einer Arbeitssektion 33 des gleichen Typs wie die Arbeitssektion 23. In diesem Fall wird die Eingabe der ursprünglichen Bildsignale X in den Zeilenpufferspeicher 31 mit den ursprünglichen Bildsignalen auf der untersten Bildelementzeile in Fig. 7 begonnen, und der Transformationsprozeß der ursprünglichen Bildsignale X auf jeder Bildelementzeile wird vom Bildelement auf der rechten Seite in Fig. 7 zur linken Seite durchgeführt. Beispielsweise wird das ursprüngliche Bildsignal beim ersten Bildelement P auf der Basis des transformierten Bildsignals c bei dem Bildelement Pc und des transformierten Bildsignals d bei dem Bildelement Pd verarbeitet. Genauer gesagt wird für den Fall, daß c-d ≥(a+β) ist, das ursprüngliche Bildsignal Xm in ein geglättetes Bildsignal transformiert, das als (c+d)/2 ausgedrückt ist. Für den Fall, daß c-d < (α+β) ist, wird das ursprüngliche Bildsignal Xm in einen Mittelwert von (c+a), (c-α), (d+β), (d-β) und Xm transformiert und als transformiertes Bildsignal X''m verwendet. Alle transformierten Bildsignale, die man auf diese Weise erhält, werden zu einem Vollbildspeicher 36 übertragen und gespeichert. Der Wert der Konstante a wird unverändert beibehalten, zwischen dem Fall, bei dem das transformierte Bildsignal X''m berechnet wird, und dem Fall, bei dem das transformierte Bildsignal X'm berechnet wird. Es ist jedoch nur erforderlich, daß der Wert der Konstanten α so beibehalten wird, daß er im Wesentlichen identisch ist und zwischen den zwei Fällen etwas differieren kann. Dies gilt auch für die Konstante β.
Die transformierten Bildsignale X', die im Vollbildspeicher 26 gespeichert sind, und die transformierten Bildsignale X'', die im Vollbildspeicher 36 gespeichert sind, werden der Reihe nach durch eine Mittelwert-Berechnungssektion 28 gelesen, die die Mittelwerte X0=(X'+X'')/2 der transformierten Bildsignale X' und X'' bei den entsprechenden Bildelementen berechnet. Die Mittelwerte X0 werden als geglättete Bildsignale der ursprünglichen Bildsignale X ausgegeben, und werden zu einem Bildreproduktionsgerät, wie etwa einer CRT oder einem Lichtstrahlabtast-Aufzeichnungsgerät zur Verwendung bei Bildreproduktionen gesendet. Oder die Mittelwerte X0 werden zu einem Speichergerät gesendet, das ein Speichermedium, wie etwa eine optische oder magentische Platte verwendet, und in dem Speichermedium gespeichert oder sie werden einer Bildsignalkompression unterzogen.
Bei der Ausführungsform von Fig. 6 wird die Glättung durch Transformation der ursprünglichen Bildsignale X in die Werte (a+b)/2=X' und (c+d)/2=X'' durchgeführt, wenn a-b ≥(α+β) und c-d > (α+β) ist. Die Glättung kann jedoch auch mit anderen Verfahren durchgeführt werden, die einen vergleichbar großen Glättungseffekt haben. Auch anstelle der Verwendung von (α+β) als die vorbestimmten Werte Q zur Bestimmung, ob der Glättungsprozeß oder der Transformationsprozeß in den Mittelwert durchgeführt werden soll, können andere geeignete Werte zu diesem Zweck verwendet werden. Die Konstanten α und β können gleich sein oder voneinander differieren.

Claims

1. Verfahren zum Glätten von Bildsignalen, das Bildelemente kombiniert, um ein Bild anzugeben, das eine Vielzahl von Bildelementen enthält, wobei jedes Element durch ein Bildsignal repräsentiert ist, umfassend die folgenden Schritte:

i) Bezeichnen eines Originalbildsignals an einem Bildelement p eines zweidimensionalen Bildes mit einem Signalwert X, Bezeichnen von Bildsignalen an Bildelementen Pa und Pc benachbart diesem Bildelement P in Längsrichtung und von Bildsignalen an Bildelementen Pb und Pd benachbart diesem Bildelement P in einer Querrichtung mit Signalwerten a, c, b bzw. d und sequentielles Ausführen von Verarbeitungen aller Bildelemente in einer vorbestimmten Reihenfolge, gekennzeichnet durch:

ii) Bezeichnen von positiven Konstanten mit α und β und Verarbeiten der Bildsignale X, um ein transformiertes Originalbildsignal X' zu erhalten, durch

a) Transformation des Originalbildsignals, das den Wert X hat, in ein transformiertes Bildsignal, das einen Signalwert X' hat, der ein Mittelwert von X, (a + α), (a - α), (b + β)) und (b - β) ist, wenn der Absolutwert der Differenz zwischen den Werten der Bildsignale a und b kleiner ist als ein vorbestimmter Wert Q, und alternativ

b) Transformieren des Originalbildsignals, das den Wert X hat, in einen transformierten Bildsignalwert X', der ein Mittelwert von X, a und b ist, wenn der Absolutwert der Differenz zwischen den Werten der Bildsignale a und b nicht kleiner als der vorbestimmte Wert Q ist, wobei diese Verarbeitung sequentiell für die entsprechenden Originalbildsignale in einer vorbestimmten Reihenfolge ausgeführt wird, wobei a und b die transformierten Signale bezeichnen, die man durch Ausführen der Verarbeitung für die Originalbildsignale an den Bildelementen Pa und Pb benachbart diesem Bildelement P erhält,

iii) Verarbeiten dieses Originalbildsignals, das den Wert X hat, in ein transformiertes Bildsignal, das einen Wert X'' hat, durch

a) Berechnen von X'' als einen Mittelwert von X, (c + α), (c - α), (d + β) und (d ω β), wenn der Absolutwert der Differenz zwischen den Bildsignalen c und d kleiner als der vorbestimmte Wert Q ist, und

b) Transformieren des Originalbildsignals, das den Wert X hat, in einen transformierten Bildsignalwert X'', der ein Mittelwert von X, c und d ist, wenn der Absolutwert der Differenz zwischen den Bildsignalen c und d nicht kleiner als der vorbestimmte Wert Q ist, wobei diese Verarbeitung sequentiell für die jeweiligen Originalbildsignale in einer Reihenfolge ausgeführt wird, die umgekehrt zu der vorbestimmten Reihenfolge ist, wobei c und d die transformierten Signale bezeichnen, die man durch Ausführen der Verarbeitung für die Originalbildsignale an den Bildelementen Pc und Pd benachbart diesem Bildelement P erhält, und iv) Berechnen eines Mittelwertes (X' + X'')/2 des transformierten Signals X' und des transformierten Signals X'' an demselben Bildelement und Verwenden der so erhaltenen Mittelwerte als geglättete Signale an den jeweiligen Bildelementen.

2. Verfahren nach Anspruch in, bei dem der Schritt des Glättens des Originalbildsignals X im Schritt (ii) ausgeführt wird, indem der Mittelwert entsprechend der Berechnung X' = (a + b)/2 genommen wird, und im Schritt (iii) ausgeführt wird, indem der Mittelwert entsprechend der Berechnung X'' = (c + d)/2 genommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der vorbestimmte Wert Q gleich Q = α + β ist.