DE3838730C2

DE3838730C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bildverarbeitung

Info

Publication number: DE3838730C2
Application number: DE3838730A
Authority: DE
Inventors: Akihiko Katayama; Hidefumi Ohsawa; Akiko Fukuhara
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-11-16
Filing date: 1988-11-15
Publication date: 1994-07-28
Anticipated expiration: 2008-11-16
Also published as: US5325448A; US6285464B1; DE3838730A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bild verarbeitung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind Laserstrahldrucker, Tintenstrahldrucker und dergleichen bekannt, bei denen ein binäres Aufzeichnungsverfahren zur Anwendung kommt. Wenn eine Bildverarbeitung von Abbildungen mit Halbtondichte oder -schwärzung wie Photographien oder Halbton-Punktrasteroriginale, mit einem Kopiergerät ausgeführt wird, das das binäre Aufzeichnungsverfahren verwendet, so kommt ein Verfahren zur Anwendung, bei dem eine Pseudo-Halbtonbearbeitung erfolgt.

Als ein Beispiel für die Pseudo-Halbtonbearbeitung sei das "Dither"-Verfahren genannt.

Das Ditherverfahren weist den Vorteil auf, daß es geringe Kosten verursacht, da die hierzu erforderliche Hardware einen einfachen Aufbau hat. Jedoch ergeben sich bei diesem Verfahren die folgenden Probleme:

1. Wenn das Originaldokument eine Punktabbildung ist, wie ein Druck, verschlechtert sich die Qualität der Abbildung auf Grund der Erzeugung von periodischen Streifen (Moir´) in der kopierten Abbildung.
2. Wenn das Original Strichzeichnungen und/oder Schriftzeichen enthält, kann eine zufriedenstellende, ausreichende Reproduzierbarkeit der Linien nicht enthalten werden, so daß sich die Qualität der Abbildung verschlechtert.

Das erste Problem ist lösbar, indem eine Glättungsbehandlung (räumliche Filterungsbehandlung) an den ausgelesenen Halbton-Bilddaten durchgeführt wird. Das zweite Problem ist mittels der Durchführung einer Rand- oder Kanten verstärkungsbehandlung lösbar. Auch mit diesen Verfahren ist es jedoch schwierig, Abbildungen zu erhalten, die eine zufriedenstellende Reproduzierbarkeit bei allen verschiedenartigen Abbildungen, wie Photo graphien, Punktbildern, Strichzeichnungen und Schriftzei chen ermöglichen. Ferner muß die Größe der Schaltung zur Durchführung der oben beschriebenen Behandlung oder Bearbeitung zwangsläufig vergrößert werden. Deshalb können sich die ursprünglichen Vorteile des Ditherverfahrens verringern.

Es ist eine weitere Pseudo-Halbton behandlung, nämlich die sog. "Fehlerzerstreuungs- oder -diffusions methode", bekannt, die allgemeine Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat.

Diese Fehlerdiffusionsmethode ist ein Verfahren, bei dem der Fehler, der durch die Binärisierung erzeugt wird, im Mittel ausgeglichen wird, so daß eine identische Schwärzung von Vorlage und Reproduktionsbild erzielt werden kann. Dieses Verfahren wurde in "An Adaptive Algorithm for Spatial Grey Scale "SID 75 Digest" Literature" von R.W. Floyd und L. Steinberg veröffentlicht.

Dieses Fehlerdiffusionsverfahren bringt eine bessere Abstufungsleistung und Auflösung als das oben erläuterte Ditherverfahren hervor. Andererseits ergeben sich bei diesem Verfahren Probleme insofern, als ein spezifi sches Streifenbild in einem Bildteil erzeugt werden kann, und/oder es kann eine Erzeugung von Punkten in einem hellen Teil des Bildes auftreten.

D. h., es ergibt sich beim Fehlerdiffusionsverfahren das Problem, daß ein freier Bereich, in dem kein Punkt gedruckt wird, wie in der Fig. 15 gezeigt ist, entsteht, wenn die Schwärzung der Originalabbildung auf einem niedrigen Niveau ist. Jedoch werden in dem an den freien Bereich angrenzenden Bereich viele Punkte in Aufeinanderfolge gedruckt, wie in Fig. 15 dargestellt ist.

Eine Vorrichtung zur Bildverarbeitung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der US-PS 4 651 287 bekannt. In dieser Druckschrift ist eine Bildverarbeitungsvorrichtung mit einer Eingabeeinrichtung zur Eingabe von Bilddaten und einer Quantisierungseinrichtung zum Quantisieren der über die Eingabeeinrichtung eingegebenen Bilddaten beschrieben. Die Quantisierungseinrichtung quantisiert hierbei die Bilddaten derart, daß eine Eingangsbilddichte, d. h., eine Eingangs- Gesamtbilddichte, und eine Ausgangsbilddichte, d. h. eine Ausgangs-Gesamtbilddichte übereinstimmen. Zu diesem Zweck wird für jeweils aus mehreren Bildelementen bestehende Bild bereiche die Summe der für jedes Bildelement berechneten Differenz zwischen der Eingangs-Bildelementdichte, d. h. der Eingangs-Bildeinzelelementdichte, und der Ausgangs-Bildele mentdichte, d. h. der Ausgangs-Bildeinzelelementdichte gebildet und anschließend die Ausgangs-Bildelementdichte einzelner Bildelemente derart verändert, daß die Summe der Differenzen immer kleiner wird und schließlich ein Minimum erreicht. Damit ist zwar eine sehr gute Übereinstimmung zwischen Ein gangs- und Ausgangsbilddichte erzielbar, doch werden auf diese Weise in hellen Bildflächen dunkle Punkte erzeugt, die im Originalbild nicht vorhanden sind und insbesondere dann, wenn sie dicht nebeneinander liegen, als störend empfunden werden.

Der DE 34 33 493 A1 ist ein System zur Digitalisierung von Bildsignalen entnehmbar, bei dem Schwellenwerte für die Quan tisierung der jeweiligen Bildelemente unter Berücksichtigung einer mittleren Dichte des zu quantisierenden Bildelements und der benachbarten Bildelemente oder basierend auf einer Tendenz in der Änderung des Dichtewertes der Bildsignale festgelegt werden. Auch bei diesem System wird in hellen Bildflächen eine Vielzahl von im Originalbild nicht vorhandenen dunklen Punkten erzeugt.

Aus der DE 32 01 448 C2 ist ein Verfahren zum Behandeln eines Mitteltonbildes bekannt, bei dem der Schwellenwert für die Quantisiereinrichtung durch eine Zufallszahl bestimmt wird. Auf diese Weise ist allerdings kein exakt reproduzierbares Ergebnis erzielbar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bild verarbeitungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patent anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß die Generierung von im Originalbild nicht vorhandenen dunklen Punkten innerhalb heller Flächen eingeschränkt wird und eine deutlich verbesserte Bildqualität in hellen Bereichen erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patent anspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst.

Erfindungsgemäß sind demnach eine erste und eine zweite Entscheidungsvorrichtung vorgesehen, um zu entscheiden, ob in einem vorbestimmten, durch Quantisierungseinrichtung bereits quantisierten Bereich dunkle Punkte vorhanden sind und ob die jeweils zu quantisierenden Bilddaten einem hellen Teil des Bildes zuzuordnen sind. Basierend auf den Ergebnissen der Entscheidungseinrichtungen ist die Quantisierungseinrichtung z. B. durch individuell festlegbare Schwellenwerte so steuerbar, daß in einem hellen Bereich kein dunkler Punkt erzeugt wird, wenn beispielsweise in der Umgebung bereits ein dunkler Punkt vorhanden ist und/oder wenn es sich um einen außer ordentlich hellen Bereich handelt. Wenn die zweite Entschei dungseinrichtung in der Lage ist, die Helligkeit eines zu quantisierenden Bildelementes einer von mehreren Helligkeits stufen zuzuordnen, und in Abhängigkeit davon die Größe des von der ersten Entscheidungseinrichtung zu überwachenden Bereichs oder die Anzahl der in diesem Bereich erlaubten dunklen Punkte oder die Art und Weise der Festlegung des Schwellenwerts veränderbar ist, kann eine den individuellen Gegebenheiten gut anpaßbare Quantisierung erreicht werden. Auf diese Weise kann somit die Erzeugung von dicht neben einander liegenden dunklen Punkten in hellen Bereichen und die Erzeugung selbst einzelner dunkler Punkte in extrem hellen Bereichen zuverlässig verhindert werden, so daß eine deutlich verbesserte Bildqualität in hellen Bereichen erziel bar ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungs beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungs form der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm, das einen Schwellenwert-Einstellkreis (4) darstellt;

Fig. 3 ein Blockdiagramm, das einen Binärkreis (5) dar stellt;

Fig. 4 eine Darstellung zur Erläuterung eines Beispiels eines Bewertungskoeffizienten;

Fig. 5 ein Blockdiagramm eines Entscheidungskreises (6);

Fig. 6 ein Blockdiagramm eines abgewandelten Entscheidungs kreises;

Fig. 7 ein Blockdiagramm für den Fall, daß die Erfindung auf eine Mehrwert-Quantisierung angewandt wird;

Fig. 8 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 9A ein Blockdiagramm für einen Schwellenwert-Einstell kreis (104) der zweiten Ausführungsform;

Fig. 9B eine ROM-Tabelle, die in einem ROM (108) der Fig. 9A gespeichert ist;

Fig. 10 ein Blockdiagramm eines Binärisierungskreises (105) der zweiten Ausführungsform;

Fig. 11 ein Blockdiagramm eines Entscheidungskreises (106) der zweiten Ausführungsform;

Fig. 12 ein Blockdiagramm eines gegenüber Fig. 9A abgewandelten Schwellenwert-Einstellkreises;

Fig. 13 die Beziehung zwischen einem Signal 1100 und einem Signal 1410;

Fig. 14 ein Blockdiagramm eines gegenüber Fig. 11 abgewandelten Entscheidungskreises;

Fig. 15 eine Darstellung zur Erläuterung des bei der herkömmlichen Bearbeitung aufgetretenen Problems.

Vor der Erläuterung der Ausführungsformen gemäß der Erfindung soll zuerst auf den Grund eingegangen werden, der bei Anwendung der Fehlerdiffusionsmethode zur Verschlechterung der Bildqualität in hellen Teilen der Abbildung führt.

Als Gründe dafür, daß ein Punkt in einem Bereich gedruckt wird, in dem die Bildschwärzung auf einem niedrigen Niveau liegt, können die folgenden angesehen werden:

Die Fehlerdiffusionsmethode ist ein Verfahren zur Durchführung einer sukzessiven Quantisierung von eingegebenen Abbil dungen, wobei die Abweichung zwischen der Dichte der eingegebenen Abbildung und der Dichte der ausgegebenen Abbildung auf nachfolgend bearbeitete Bildele mente verteilt wird. Wenn jedoch der Teil, in dem die Bildschwärzung in ein niedriges Niveau aufweist, mittels der Fehlerdiffusions verfahren binär verarbeitet wird, kann der positive, im be treffenden Bildelement auftretende Fehler in einem Bereich mit niedriger Bilddichte ausgeglichen werden.

Als Grund für die Erzeugung der aufeinanderfolgenden Punkte kann das Folgende angesehen werden: Die in den freien Bereichen (siehe Fig. 15) erzeugten, durch die Binärisierung hervorgerufenen Fehler werden zu positiven Werten, da die Schwärzung des eingegebenen Bildes auf einem niedrigen Niveau liegt. Weil diese positiven Fehler zu dem dem freien Bereich nächstgelegenen Bereich mitgenommen werden, tritt in diesem Bereich eine dichte Erzeugung der Punkte auf.

Es wird im folgenden eine Ausführungsform gemäß der Erfindung erläutert, die die Möglichkeit bietet, das Phänomen von Punkten in einer freien Fläche in einem hellen Teil der Abbildung, oder das Phänomen, daß Punkte aufeinanderfolgend erzeugt werden, zu verhindern.

Eine erste Ausführungsform gemäß der Erfindung wird im fol genden anhand der Fig. 1-7 erläutert.

Wie Fig. 1 zeigt, werden von einer Eingabeeinheit 1, die ein Photowandlerelement, wie ein ladungsgekoppeltes Bauelement, und ein Antriebssystem für eine Abtastbewegung dieses Elements umfaßt, ausgelesene Bilddaten aufeinanderfolgend einem A/D-Wandler 2 zugeführt. In diesem Wandler 2 werden auf jedes Bildelement bezogene Daten in einen Digitalwert mit beispielsweise acht Bits umgewandelt. Als Ergebnis dessen werden die eingegebenen Bilddaten in 256 Abstufungen quantisiert. Hierauf wird eine Korrektur, wie eine Schattierungskorrektur, zur Berichtigung der ungleichförmigen Empfindlichkeit des Fühlers oder der auf die Energiequelle für die Beleuchtung zurückzuführenden ungleichförmigen Beleuchtungsstärke in einem Korrekturkreis 3 in einer digitalen Berechnungsverarbeitung durchgeführt. Ein Signal 100, das dieser Korrektur unterworfen worden ist, wird einem Binärisierungskreis 5 und einem Entscheidungskreis 6 zugeführt. In einem Schwellenwert-Ein stellkreis 4 wird der Schwellenwert zur Durchführung der Binärisierung im Ansprechen auf ein Entscheidungssignal 400 vom Entscheidungskreis 6 festgesetzt, so daß ein Schwellen wertsignal 200 ausgegeben wird. Das vom Korrekturkreis 3 aus gegebene korrigierte Signal 100 wird im Binärisierkreis 5 unter Berücksichtigung des vom Schwellenwert-Einstellkreis 4 gelieferten Schwel lenwertsignals 200 binärisiert, so daß vom Kreis 5 ein Binärsignal 300 abgegeben wird. Unter Verwendung des vom Binärisierungskreis 5 abgegebenen Binärsignals 300 und des vom Korrekturkreis 3 abgegebenen korrigierten Signals 100 werden im Entscheidungskreis 6 die binärisierten Bereiche in der Peripherie des betreffenden Bildelements, das der Binärisierung unterliegt, für die Bestimmung verwendet, ob in dem Bereich ein Punkt vorhanden ist, der an- oder ab geschaltet worden ist. Als Ergebnis dessen wird ein Entscheidungs signal 400 abgegeben. Eine Ausgabeeinheit 7 umfaßt einen Laserstrahl- oder Tintenstrahldrucker und führt eine Bild erzeugung des vom Binärisierungskreis 5 abgegebenen Binärsignals 300 mittels eines Ausdruckens der Punkte durch.

Die Fig. 2 zeigt in einem Blockdiagramm den Schwellenwert- Einstellkreis 4 im einzelnen.

Das vom Entscheidungskreis 6 abgegebene Entscheidungssignal 400 wird in einem Selektor 8 eingegeben. Dieser Selektor 8 wählt einen Schwellenwert T1=300 aus, wenn das Entscheidungssignal 400 gleich "1" ist, während er einen Schwellenwert von T2=127 wählt, wenn das Entscheidungssignal 400 gleich "0" ist, und gibt das Schwellenwertsignal 200 aus.

Wenn das Entscheidungssignal 400 gleich "1" ist, wird der Schwellenwert T1=300 gewählt, da er einen hellen Teil der Abbildung kennzeichnet und ferner ein Punkt im peripheren Teil des betreffenden Bildelements vorhanden ist, so daß das sukzessive Drucken der Punkte verhindert wird.

Wenngleich in diesem Fall T1=300 ist, so muß lediglich der Pegel des Werts T1 den maximalen Wert des korrigierten Signals 100 überschreiten. Ferner kann T2=127 auch auf einen anderen Wert in diesem Fall festgesetzt werden.

Die Fig. 3 zeigt im einzelnen in einem Blockbild den Binäri sierungskreis 5. Das korrigierte Signal 100 (die Schwärzung des betreffenden Bildelements), das vom Korrekturkreis 3 ausge geben wird, wird dem Fehler E_ÿ (die Gesamtsumme der von den peripheren Bildelementen zum betreffenden Bildelement ver breiteten Fehler), der in einem Fehlerpufferspeicher 10 ge speichert ist, durch einen Addierer 9 zugefügt. Als Ergebnis dessen wird ein fehlerkorrigiertes Signal 210 abgegeben.

Das fehlerkorrigierte Signal 210 wird einem Vergleicher 11 zugeführt, in dem es mit dem Schwellenwertsignal 200 verglichen wird. Ist das fehlerkorrigierte Signal 210 größer als das Schwellenwertsignal 200, so wird "1" als das Binärsignal 300 abgegeben, während, wenn das Signal 210 kleiner als das Signal 200 ist, "0" als Signal 300 abgegeben wird.

Wenn das abgegebene Binärsignal 300 gleich "0" ist, so wird der Wert, wie er ist, von einem Wandler 12 abgegeben, während bei einer "1" für das Signal 300 der auf "Dmax" umgewandelte Wert als Signal 220 abgegeben wird. Der Wert 210 und der Wert 220 werden einem Rechengerät oder einer Rechenmaschine 13 zugeführt, in welchem die Differenz dieser beiden Signale berechnet wird und das Ergebnis als ein Signal 230 (ΔE_ÿ) abgegeben wird. Dieses Signal 230 wird einem Bewertungs- oder Wichtungskreis 14 eingegeben, in dem eine Bewertung (a_k1) durchgeführt wird. Anschließend wird es einem Fehler bei dem Bildelement an einer vorbestimmten Stelle im Fehlerpuffer speicher 10 zugefügt. Die Fig. 4 zeigt ein Beispiel von Bewertungskoeffizienten (a_k1), worin das Symbol der Position des betreffenden Bildelements (I, J) entspricht. Durch Wiederholen des oben beschriebenen Vorgangs wird die Binärisierung mit dem Fehlerdiffusionsverfahren durchgeführt. Da bei diesem Beispiel das korrigierte Signal 100 8 Bits umfaßt, ist:

Dmax = 255.

Wenn das korrigierte Signal 100 in einer m Bits umfaßt, so ist:

Dmax = 2^m-1 + 2^m-2 + 2 +. . .+ 2⁰

Die Fig. 5 zeigt in einem Blockdiagramm den Entscheidungs kreis 6 im einzelnen.

Das vom Binärisierkreis 5 ausgegebene Binärsignal 300 wird sofort, wenn es einem Zeilenpufferspeicher 17 eingegeben wird, zwischengespeichert. Das von diesem Zeilenpufferspeicher 17 ausgele sene Signal wird ebenfalls sofort, wenn es einem Zeilenpuf ferspeicher 16 eingegeben wird, zwischengespeichert. Wenn man annimmt, daß die Position des betreffenden, nun zu bearbeitenden Bild elements gleich (I, J) ist, so werden die binärisierten Bild elementdaten von 12 peripheren Positionen zwischengespeichert, wobei diese 12 Positionen sind: (I-2, J-2), (I-1, J-2), (I, J-2), (I+1, J-2), (I+2, J-2), (I-2, J-1), (I-1, J-1), (I, J-1), (I+1, J-1), (I+2, J-1), (I-2, J) und (I-1, J). Die auf diese Weise zwischengespeicherten Daten für die 12 Bildelemente werden einer ODER-Schaltung 18 eingegeben, in der die Daten für die 12 Bildelemente rechnerisch verarbeitet und die Ergebnisse als ein Signal 520 ausgegeben werden.

Das korrigierte Signal 100 wird dem Vergleicher 15 zugeführt, in dem es mit dem Schwellenwert D=20 verglichen wird und von dem, wenn das Signal 100 größer ist als der Schwellenwert D, eine "1" als ein Signal 510 abgegeben wird, während, wenn das Signal 100 kleiner als der Schwellenwert D ist, die "0" als Signal 510 abgegeben wird.

Als Ergebnis dessen kann die Dichte oder Schwärzung der Ab bildung bestimmt werden.

Entsprechend dem Wert des Signals 510 gibt ein Selektor 19 als ein Signal 400 ein Signal 520 ab, wenn das Signal 510 gleich "0" ist, während der ein Signal 530 abgibt, wenn das Signal 510 gleich "1" ist. Der Wert des Signals 530 ist jedoch "0".

Das bedeutet, daß in einem Fall eines Bildelements, dessen Bilddichte auf einem niedrigen Niveau ist, die Binärdaten im peripheren Bereich des betreffenden Bildelements geprüft werden, und wenn in der Peripherie ein Signal zum Anschalten des Punkts vorliegt, so wird das Signal 520 zu "1". Als Ergebnis dessen wird das dem Schwellenwert-Einstellkreis 4 zugeführte Signal 400 zu "1". Da der Schwellenwert T1=300 im Schwellenwert-Ein stellkreis gewählt wird, wird ferner der Punkt des betreffenden Bildelements notwendigerweise abgeschafft. Wenn in diesem Zustand kein Signal vorhanden ist, das den Punkt im peri pheren Bereich des betreffenden Bildelements anschaltet, so wird das Signal 520 zu "0". Deshalb wird der Schwellenwert T2=127 im Schwellenwert-Einstellkreis 4 gewählt.

Im Fall des Bildelements, dessen Bildschwärzung auf einem hohen Niveau ist, wird, weil das Signal 530 vom Selektor 19 ausgewählt wird, der Schwellenwert T2=127 im Schwellenwert- Einstellkreis 4 gewählt.

Als Ergebnis der Prüfung der binärisierten Daten im peripheren Bereich des betreffenden Bildelements durch den oben be schriebenen konstruktiven Aufbau wird, wenn ein Punkt im pe ripheren Bereich des Teils, dessen Bildschwärzung auf einem niedrigen Niveau ist, vorhanden ist, der Punkt zwangsweise abgeschaltet. Demzufolge kann die Erscheinung, daß die Punkte in dicht positionierter Weise gedruckt werden, ver hindert werden.

Die Fig. 6 zeigt in einem Blockbild einen Fall, wobei der oben beschriebene Entscheidungskreis 6 abgewandelt ist.

Wenn das Binärsignal 300 einem Zeilenpufferspeicher 20 ein gegeben wird, so wird es unmittelbar zwischengespeichert. Das vom Zeilen pufferspeicher 20 ausgelesene Signal wird ebenfalls, wenn es einem Zeilenpufferspeicher 21 eingegeben wird, sofort zwischengespeichert. Nimmt man an, daß die Position des betreffenden, nun zu bearbeitenden Bildelements gleich (I, J) ist, so werden die binärisierten Bildelementdaten an 12 peripheren Positionen zwischengespeichert, wobei diese 12 Positionen sind: (I-2, J-2), (I-1, J-2), (I+1, J-2), (I+2, J-2), (I-2, J-1), (I-1, J-1), (I, J-1), (I+1, J-1), (I+2, J-1), (I-2, J) (I-1, J) und (I, J-2).

In eine ODER-Schaltung 22 werden die binärisierten Daten für vier Bildelemente an den Positionen (I-1, J-1), (I, J-1), (I+1, J-1) und (I-1, J) eingegeben, und als Ergebnis dessen wird ein Signal 630 ausgegeben.

In eine ODER-Schaltung 23 werden die binärisierten Daten für acht Bildelemente an den Positionen (I-2, J-2), (I-1, J-2), (I, J-2), (I+1, J-2), (I+2, J-2), (I-2, J-1), (I+2, J-1) und (I-2, J) eingegeben, und als Ergebnis dessen wird ein Signal 620 abgegeben.

In einem LUT 24 wird auf drei Pegel entsprechend dem ein gegebenen korrigierten Signal 100 eingestelltes Schaltsignal 610 ausgegeben. Dieses Schaltsignal 610 wird, wenn das korri gierte Signal 100 gleich 20 oder weniger ist, auf "1", wenn das Signal gleich 21 oder größer und gleich 50 oder geringer ist, mit "2", und wenn das Signal 51 oder mehr beträgt, auf "0" gesetzt.

Im Ansprechen auf das Wahlsignal 610, das vom LUT 24 ausgegeben wird, gibt eine selektive ODER-Schaltung 25 die "0" als ein Entscheidungssignal 400, wenn das Wählsignal 610 gleich "0" ist, das "ODER" des Signals 620 sowie des Signals 630, wenn das Signal 618 gleich "1" ist, und wenn das Signal 630, wenn das Signal 610 gleich "2" ist, ab. Beispielsweise wird, wenn das korrigierte Signal 100 gleich 18 ist, das Schaltsignal 610 zu "1", und wenn in diesem Zustand das Signal 620 gleich "1" und das Signal 630 gleich "0" sind, so wird das Entschei dungssignal 400 zu "1".

Bei dieser Ausführungsform wird der Bereich, auf den im Hin blick auf den Wert des korrigierten Signals 100 Bezug genommen wird, auf drei Stufen festgesetzt, d. h., die drei Stufen, daß der periphere Teil des betreffenden Bildelements nicht geprüft wird, daß die peripheren vier Bildelemente geprüft werden und daß die peripheren 12 Bildelemente geprüft werden. Da der Umfang der peripheren, zu prüfenden Bereiche vergrößert wird, je niedriger die Bildschwärzung wird, können als Ergebnis dessen die Punkte in Übereinstimmung mit der Schwärzung ausgebreitet werden. Das hat zur Folge, daß das eng po sitionierte Drucken der Punkte, das in dem Bereich, dessen Schwärzung auf einem niedrigen Niveau ist, ausgeführt wird, verhindert werden kann.

Durch Erhöhung der Anzahl der Zeilenpufferspeicher, der Latches und der ODER-Schaltungen können die Bereiche, auf die Bezug genommen wird, mehrstufig ausge bildet werden. Ein Beispiel, wobei der Bereich auf vier Stufen festgesetzt wird, wird im folgenden beschrieben.

Wenn die Position des betreffenden, nun zu bearbeitenden Bildelements gleich (I, J) ist und Zeilen pufferspeicher sowie Latches vorgesehen sind, die zum Halten der binärisierten Date für Bildelemente für 24 Positionen notwendig sind, vorhanden sind, dann sind die 24 Positionen: (I-3, J-3), (I-2, J-3), (I-1, J-3), (I, J-3), (I+1, J-3), (I+2, J-3), (J+3, J-3), (I-3, J-2), (I-2, J-2) (I-1, J-2), (I, J-2), (I+1, J-2), (I+2, J-2), (I+3, J-2), (I-3, J-1), (I-2, J-1), (I-1, J-1), (I, J-1), (I+1, J-1), (I+2, J-1), (I+3, J-1), (I-3, J), (I-2, J) und (I-1, J).

Es sei ferner angenommen, daß drei ODER-Schaltungen (a, b, c) und eine selektive ODER-Schaltung (d) vorhanden sind. In der ODER-Schaltung a werden die "ODER" der binärisierten Daten für vier Bildelemente an den Positionen (I-1, J-1), (I, J-1), (I+1, J-1) und (I-1, J) berechnet. Als Ergebnis dessen wird ein Signal e ausgegeben. In der ODER-Schaltung b werden die "ODER" der binärisierten Daten für die acht Bildelemente an den Positionen (I-2, J-1), (I-1, J-2), (I, J-2), (I+1, J-2), (I+2, J-2), (I-2, J-1), (I+2, J-1) und (I-2, J) berechnet, und als Ergebnis dessen wird ein Signal f ausgegeben. In der ODER-Schaltung c werden die "ODER" der binärisierten Daten für 12 Bildelemente an den Positionen (I-3, J-3), (I-2, J-3), (I-1, J-3), (I, J-3), (I+1, J-3), (I+2, J-3), (I+3, J-3), (I-3, J-2), (I+3, J-2), (I-3, J-1), (I+3, J-1) und (I-3, J) berechnet, und als Ergebnis dessen wird ein Signal g ausgegeben. Wenn das korrigierte Signal 100 gleich 10 oder geringer ist, kann in der selektiven ODER- Schaltung d das Ergebnis der "ODER" des Signals e, f und g als das Entscheidungssignal abgegeben werden. Wenn das kor rigierte Signal 100 gleich 11 oder mehr und gleichzeitig gleich 20 oder weniger ist, wird von der ODER-Schaltung d das Ergebnis der "ODER" des Signals e und f als das Entschei dungssignal abgegeben. Ist das korrigierte Signal 100 gleich 21 oder größer und gleich 50 oder geringer, so wird das Er gebnis des "ODER" des Signals e als Entscheidungssignal ab gegeben. Wenn das korrigierte Signal 100 gleich 51 oder größer ist, so kann von der selektiven ODER-Schaltung d als Ent scheidungssignal die "0" abgegeben werden. Bei diesem Beispiel wird der Pegel des korrigierten Signals 100 auf vier Stufen festgesetzt: 10 oder weniger, 11 oder mehr und 20 oder weniger, 21 oder mehr und 50 oder weniger, 51 oder mehr. Das dient jedoch lediglich als ein Beispiel.

Ferner kann im Fall einer Farbabbildung die Erfindung in der Weise verwirklicht werden, daß eine vorbestimmte Zahl der zur vorliegenden Ausführungsform beschriebenen Kreise und Schaltungen entsprechend der Anzahl der Farben vorgesehen wird.

Die Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm für den Fall, daß die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform auf eine Ternärisierungsbe arbeitung Anwendung findet.

Die Eingabeeinheit 1, der A/D-Wandler 2 und der Korrektur kreis 3 entsprechen den in der Fig. 1 gezeigten Einrichtungen. Das korrigierte Signal 100 wird zu einem Ternärisierungskreis 27 und einem Ent scheidungskreis 28 eingegeben.

In einem Schwellenwert-Einstellkreis 26 wird durch vom Entschei dungskreis 28 abgegebene Entscheidungssignale 750 und 760 ein Schwellenwert für eine Ternärisierung festgesetzt. Bei spielsweise wird, wenn das Entscheidungssignal 750 gleich "0" ist, 80 als Schwellenwertsignal 710, und wenn das Signal 750 gleich "1" ist, 160 als Schwellenwertsignal 710 ausgege ben. Als ein Schwellenwertsignal 720 wird, wenn das Entschei dungssignal 760 gleich "0" ist, 160 und, wenn das Signal 760 gleich "1" ist, 300 ausgegeben. Dieser Schwellenwert-Einstell kreis 26 kann durch zwei in Fig. 2 gezeigten Kreise verwirk licht werden.

Im Ternärisierungskreis 27 wird das vom Korrekturkreis 3 ausgegebene korrigierte Signal 100 durch die vom Schwellenwert- Einstellkreis 26 ausgegebene Schwellenwertsignale 710 und 720 ternär verarbeitet, so daß Signale 730 und 740 ausgegeben werden. Beispielsweise werden, wenn das Signal 100 kleiner ist als das Signal 710, die beiden Signale 730 und 740 mit "0" festgesetzt, während, wenn das Signal 100 größer ist als das Signal 710 und kleiner ist als das Signal 720, das Signal 730 mit "1" festgesetzt wird. Ist das Signal 100 größer als das Signal 720, so werden ferner das Signal 730 auf "0" und das Signal 740 auf "1" gesetzt. Die Ternärisierungs bearbeitung wird in diesem Fall in einem Fehlerdiffusionsver fahren durchgeführt, wobei die Differenz zwischen der Schwär zung der ausgegebenen Abbildung und derjenigen der eingege benen Abbildung zu den peripheren Bildelementen hin verbrei tet wird.

Die Entscheidungsschaltung 28 kann durch die beiden in Fig. 5 oder 6 gezeigten Kreise verwirklicht werden. In diesem Fall wird durch das vom Ternärisierungskreis 27 ausgegebene Signal und das vom Korrekturkreis 3 ausgegebene korrigierte Signal 100 der ternärisierte Bereich in der Peripherie des betreffenden zu ternärisierenden Bildelements zum Bezug gemacht, und es wird entschieden, ob ein gedruckter Punkt in diesem Bereich vorliegt oder nicht. Als Ergebnis dessen werden Entscheidungssignale 750 und 760 ausgegeben. Wenn bei spielsweise das Signal 100 =20 oder geringer ist, so wird das Vorhandensein des Punkts im bearbeiteten Bereich in der Peripherie des betreffenden Bildelements in der Schaltung geprüft, der das Signal 730 eingegeben wird. Das Resultat daraus wird als das Signal 750 ausgegeben. In diesem Fall wird das Signal 760 zu "0". Wenn das Signal 100 =128 oder mehr und 150 oder weniger ist, dann wird das Vorhandensein des Punkts im bearbeiteten Bereich in der Peripherie des be treffenden Bildelements in der Schaltung geprüft, der das Signal 740 eingegeben wird. Das Ergebnis daraus wird als das Signal 760 ausgegeben. In diesem Fall wird das Signal 750 zu "0". Ist das Signal 100 =21 oder mehr und geringer als 128 oder gleich 150 oder mehr, so werden die beiden Signale 750 und 760 zu "0".

Eine Ausgabeeinheit 29 umfaßt einen Laserstrahl- oder Tinten strahldrucker, wobei eine Bilderzeugung durch das Signal 730 und 740, das vom Ternärisierungskreis 27 ausgegeben wird, durchgeführt wird.

Wenn (N-1) Stücke des Schwellenwert-Einstellkreises, der in Fig. 2 gezeigt ist, und die gleiche Anzahl des in Fig. 6 gezeigten Entscheidungskreises verwendet werden, so kann die Er findung auf eine N-Wert-Bearbeitung Anwendung finden, wenngleich bei dieser Ausführungsform der Ternärisierungskreis beschrieben wurde.

Eine Farbabbildung kann durch Vorsehen der bei den oben be schriebenen Ausführungsformen verwendeten Kreis in einer der vorgegebenen Anzahl von Farben entsprechenden Weise ver wirklicht werden.

Gemäß dieser Ausführungsform wird, wie beschrieben wurde, das Vorhandensein des Punktes im peripheren Teil des betreffenden Bildelements zur Zeit der Durchführung einer N-Wert- Bearbeitung geprüft, so daß die Binärisier- (N-Wert-)-Bearbeitung ausgeführt wird. Als Ergebnis dessen kann das bei einer Fehlerdiffusionsmethode aufgetretene Problem, daß die Punkte eng positioniert gedruckt werden, verhindert werden.

Ferner können durch Änderung der binärisierten Bereiche, auf die entsprechend der Schwärzung der Bilder Bezug genommen wird, Punkte in Übereinstimmung mit der Bildschwärzung ge druckt werden, so daß die Bildqualität gesteigert werden kann.

Darüberhinaus kann gemäß der Erfindung die Störung, die auf Grund der Tatsache erzeugt wird, daß irgendein Punkt in dem Bereich, in dem die Bildschwärzung auf einem hohen Niveau ist, nicht gedruckt wird, unterbunden werden. In diesem Fall kann der konstruktive Aufbau in einer solchen Weise verwirklicht werden, daß ein Punkt im betreffenden Bild element zum Drucken vorgesehen wird, wenn Punkte im Bezugsbereich vollständig gedruckt werden.

Gemäß der Erfindung wird, wie beschrieben wurde, das Vorhandensein eines im peripheren Teil des betreffenden Bildelements gedruckten Punkts bestimmt und das betreffende Bildelement in Übereinstimmung mit dem Ergebnis der Bestimmung quantisiert. Deshalb kann das Auftreten von eng positionierten Punkten in dem Bereich, in dem die Bildschwärzung auf einem niedrigen Niveau ist, verhindert werden. Folglich kann die Qualität der Abbildung gesteigert werden.

Im folgenden wird als eine zweite Ausführungsform eine solche erläutert, die zusätzlich zu der bei der ersten Ausfüh rungsform erlangten Wirkung einen freien Raum (Austasten) verhindert, in welchem irgendein Punkt in den Teilen, in denen die Bildschwärzung auf einem niedrigen Niveau ist, nicht gedruckt wird.

Diese zweite Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die Fig. 8-14 erläutert, wobei die Fig. 8 ein Blockdiagramm zur Verwendung in einer Bildbearbeitungsvorrichtung entsprechend dieser Ausführungsform zeigt.

Von einer Eingabeeinheit 101, die einen Photowandler, wie ein ladungsgekoppeltes Element, und ein Antriebssystem für dessen Abtastbewegung umfaßt, ausgelesene Bilddaten werden nacheinander einem A/D-Wandler 102 zugeführt. In diesem A/D- Wandler 102 werden Daten für jedes der Bildelemente in Digitalwerte mit beispielsweise acht Bits umgewandelt. Als Ergebnis dessen werden die Bilddaten in 256 Abstufungen quantisiert. Anschließend wird eine Korrektur, wie eine Schattierungskorrektur, zur Berichtigung einer ungleich förmigen Empfindlichkeit des Fühlers oder der auf der Beleuch tungsquelle beruhenden ungleichförmigen Beleuchtungsstärke in einem Korrekturkreis 103 mittels einer digitalen Rech nungsbearbeitung durchgeführt. Dann wird ein Signal 1100, das dieser Korrektur unterworfen ist, einem Schwellen wert-Einstellkreis 104, einem Binärisierungskreis 105 sowie einem Entscheidungskreis 106 eingegeben. Im Schwellenwert- Einstellkreis 104 wird der Schwellenwert zur Durchführung der Binärisierung in Abhängigkeit von einem vom Entschei dungskreis 106 ausgegebenen Entscheidungssignal 1400 und von dem vom Korrekturkreis 103 ausgegebenen korrigierten Signals 1100 festgesetzt, so daß ein Schwellenwertsignal 1200 ausgegeben wird. Im Binärisierkreis 105 wird das zugeführte korrigierte Signal 1100 durch ein vom Schwellenwert-Einstell kreis 104 abgegebenes Schwellenwertsignal 1200 binär verar beitet, so daß vom Kreis 105 ein Binärsignal 1300 abgegeben wird. Unter Verwendung dieses Binärsignals 1300 vom Kreis 105 und des korrigierenden Signals 1100 vom Korrekturkreis 103 werden im Entscheidungskreis 106 die binärisierten Bereiche in der Peripherie des binär zu verarbeitenden betreffenden Bildelements als Bezug genommen, um eine Bestimmung durchzu führen, ob ein auszudruckender Punkt vorhanden ist. Als Ergebnis dessen wird ein Entscheidungssignal 1400 abgegeben. Eine Ausgabeeinheit 107 umfaßt einen Laser strahl- oder Tintenstrahldrucker und führt eine Bilderzeugung des vom Binärisierkreis 105 ausgegebenen Binärsignals 1300 mittels Ausdrucken der Punkte aus.

Die Fig. 9A zeigt in einem Blockdiagramm den Schwellenwert- Einstellkreis 104 im einzelnen.

Das vom Entscheidungskreis 106 abgegebene Entscheidungssignal 1400 und das vom Korrekturkreis 103 abgegebene korri gierte Signal 1100 werden einem ROM 108 eingegeben. Das ROM 108 liefert als ein Signal 1100: "0", wenn das Entscheidungs signal 1400 gleich "0" und das Signal 1100 gleich 1 oder mehr und weniger als 5 ist; "1", wenn das Entscheidungsi gnal 1400 gleich "0" und das Signal 1100 gleich 5 oder mehr und weniger als 15 ist; "2", wenn das Entscheidungssignal 1400 gleich "0" und das Signal 1100 gleich 15 oder mehr und weniger als 30 ist; "3", wenn das Entscheidungssignal 1400 gleich "0" und das Signal 1100 gleich 30 oder mehr ist; "4" ohne Rücksicht auf den Wert des Signals 1100, wenn das Entscheidungssignal 1400 gleich "1" ist.

Die Fig. 9B zeigt eine im ROM 108 gespeicherte ROM-Tabelle, in der auf das oben beschriebene Signal 1110 in Übereinstim mung mit dem Signal 1100 und dem Signal 1400 Zugriff genom men wird.

Das vom ROM 108 ausgegebene Signal 1100 wird einem Selektor 112 eingegeben, in dem in Übereinstimmung mit dem Wert des Signals 1110 ein Signal gewählt und als ein Schwellenwert signal 1200 ausgegeben wird, und zwar in der folgenden Weise: wenn das Signal 1110 gleich "0", ist ein Signal 1120 von einem RAM 109; wenn das Signal 1110 gleich "1" ist, ein Signal 1130 von einem RAM 110; wenn das Signal 1110 gleich "2" ist, ein Signal 1140 von einem RAM 111; wenn das Signal 1110 gleich "3" ist, ein Signal 1150; wenn das Signal 1110 gleich "4" ist, ein Signal 1160. Im RAM 109 wird eine gleichförmige Zu fallszahlenkolonne (ganze Zahl) von 20 oder mehr und 230 oder weniger gespeichert, während im RAM 110 eine gleichförmige Zufallszahlenkolonne (ganze Zahl) von 50 oder mehr und 200 oder weniger sowie im RAM 111 eine gleichförmige Zufalls zahlenkolonne (ganze Zahl) von 100 oder mehr und 150 oder weniger gespeichert wird. In diesem Fall wird das Signal 1150 so ausgebildet, daß es 127 ist, während das Signal 1160 so ausgebildet wird, daß es 255 ist.

Der im RAM 109 gespeicherte Schwellenwert wird gewählt, wenn die Dichte des Signals 1100 auf einem niedrigen Niveau ist. Das bedeutet, daß weil der im RAM 109 gespeicherte Schwel lenwert klein bewertete Werte umfaßt, ein Punkt ausgegeben werden kann, wenn die Dichte des Signals 1100 in einem niedrigen Niveau ist.

Das Entscheidungssignal 1400 ist ein Signal, das einen Sach verhalt wiedergibt, ob der Punkt im Bereich im peripheren Teil des binärisierten betreffenden Bildelements vorhanden ist. Ist dieses Entscheidungssignal 1400 gleich "1", so ist der Punkt im peripheren Teil des betreffenden Bildelements vorhanden. Deshalb wird das Signal 1160 ("255") als der Schwellenwert gewählt, so daß keinerlei Punkt in der Binäri sierung des betreffenden Bildelements zum Auftreten gebracht wird. Das Signal 1160 wird, worauf noch eingegangen werden wird, lediglich in einem hellen Teil der Abbildung gewählt. Deshalb kann in einem hellen Teil ein aufeinanderfolgendes Drucken von Punkten verhindert werden.

Bei dieser Ausführungsform wird, wie in Fig. 9A gezeigt ist, eine dreistufige gleichförmige Zufallszahlenkolonne als der Schwellenwert durch Einsatz von drei RAMs verwendet. Jedoch kann die Anzahl der RAMs erhöht werden, um die vielstufige gleichförmige Zahlenkolonne anzuwenden. In diesem Fall ist es vorzuziehen, den Bereich zu erweitern, in dem die Zufallszahl in den Teilen erzeugt wird, in welchen die Bildschwärzung in einem niedrigen Niveau ist, und, je höher die Dichte wird, den Bereich einzuengen, in dem die Zufalls zahl erzeugt wird. Das Signal 1160 braucht lediglich einen Wert oberhalb 255 zu haben.

In dem Bereich, dessen Dichte gleich 0 ist, wird zur Erzeugung des Punkts der feste Schwellenwert, z. B. "127", zum Schwellenwertsignal 1200 gemacht, wenn die Dichte gleich 0 ist.

Als Ergebnis dessen kann beispielsweise ein im Hintergrund von Schriftzeichen erzeugter Punkt vermieden werden.

Durch Absenkung des Schwellenwerts für eine Binärisierung mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit in dem Bereich, dessen Dichte auf einem niedrigen Niveau ist, kann die Austastung, in welcher irgendein Punkt nicht gedruckt und die in dem Teil erzeugt wird, dessen Bilddichte auf einem niedrigen Niveau ist, am Auftreten gehindert werden. Ferner kann durch Regelung der Größe des Schwellenwerts in Übereinstimmung mit der Bildschwärzung die Verschlechterung im Schriftzeichenteil verhindert und die Glättung der Abbildung gewährleistet werden.

Weiterhin kann, weil eine Zufallszahl als der Schwellenwert verwendet wird, das Vergleichmäßigen des Teils, dessen Bild schwärzung nach der Binärisierung in einem niedrigen Niveau ist, verbessert werden.

Die Fig. 10 zeigt in einem Blockdiagramm den Binärisierkreis 105 im einzelnen. Das korrigierte Signal 1100 (die Dichte des betreffenden Bildelements), das vom Korrekturkreis 103 ausgegeben wird, wird zu einem Fehler E_ÿ (die Gesamtsumme der auf die betreffenden Bildelemente verteilten Fehler), der in einem Fehlerpufferspeicher 114 gespeichert ist, durch einen Addierer 113 addiert. Als Ergebnis wird ein fehlerkorrigiertes Signal 1210 ausgegeben.

Dieses fehlerkorrigierte Signal 1210 wird in einen Verglei cher 115 eingeführt, in dem es mit einem vom Schwellenwert- Einstellkreis 104 abgegebenen Schwellenwertsignal 1200 verglichen wird. Ist das fehlerkorrigierte Signal 1210 größer als das Schwellenwertsignal 1200, so wird "1" als das Binärsignal 1300 ausgegeben, während, wenn das Signal 1210 kleiner als das Signal 1200 ist, "0" als Signal 1300 abgegeben wird.

Andererseits gibt ein Wandler 116 die "0", so wie sie ist, als das Signal 1220 aus, wenn das eingegebene Binärsignal 1300 das gleiche ist, während, wenn es "1" ist, der auf "Dmax" umgewandelte Wert als Signal 1220 ausgegeben wird. Das Signal 1210 und das Signal 1220 werden einem Rechengerät 117 zugeführt, in dem die Differenz zwischen den beiden Signalen berechnet und als ein Signal 1230 (ΔE_ÿ) ausgegeben wird. Das Signal 1230 wird in einen Bewertungs- oder Wichtungs kreis 118 eingegeben, in dem eine Bewertung durchgeführt wird. Anschließend wird es zu dem Fehler am Bildelement an einer vorbestimmten Stelle im Fehlerpufferspeicher 114 addiert. Dieser Bewertungskoeffizient (a_k1) ist der gleiche wie der in Fig. 4 gezeigte. Durch Wiederholung des oben beschriebenen Vorgangs wird die Binärisierung mit der Fehlerdiffu sionsmethode durchgeführt. Bei dieser Ausführungsform ist, da das korrigierte Signal 1100 8 Bits aufweist:

Dmax = 255.

Wenn jedoch das korrigierte Signal 110 m Bit aufweist, so ist:

Dmax = 2^m-1 + 2^m-2 +. . .+ 2⁰

Die Fig. 11 zeigt im einzelnen ein Blockdiagramm für einen Entscheidungskreis 106.

Das vom Binärkreis 105 ausgegebene Binärsignal 1300 wird un mittelbar nach seiner Eingabe in einen Zeilenpufferspeicher 119 zwischengespeichert. Das von diesem Speicher 119 ausgelesene Signal wird ebenfalls unmittelbar bei einer Eingabe in einen Zeilenpufferspeicher 119′ zwischengespeichert. Wenn angenommen wird, daß die Position des betreffenden, nun zu bearbeitenden Bild elements gleich (I, J) ist, so werden die binärisierten Bild elementdaten von 12 peripheren Positionen zwischengespeichert, wobei diese 12 Positionen sind: (I-2, J-2), (I-1, J-2), (I, J-2), (I+1, J-2), (I+2, J-2), (I-2, J-1), (I-1, J-1), (I, J-1), (I+1, J-1), (I+2, J-1), (I-2, J) und (I-1, J). Die auf diese Weise für die 12 Bildelemente zwischengespeicherten Daten werden der ODER-Schaltung 120 zugeführt, in der die ODER-Verknüpfung der Daten für die 12 Bildelemente berechnet und das Ergebnis als ein Signal 1230 ausgegeben werden.

Das vom Korrekturkreis 103 ausgegebene korrigierte Signal 1100 wird einem Vergleicher 117′ zugeführt, in dem es mit dem Schwellenwert D=20 verglichen wird und von dem, wenn das Signal 1100 größer als der Schwellenwert D ist, die "1", und wenn das Signal 1100 kleiner als der Schwellenwert D ist, die "0" als ein Signal 1310 ausgegeben wird.

Als Ergebnis dessen kann die Schwärzung der Abbildung be stimmt werden.

Ein Selektor 121 gibt als ein Signal 1400 in Übereinstimmung mit dem Wert des Signals 1310 ein Signal 1320 aus, wenn das Signal 1310 gleich "1" ist. Jedoch ist der Wert des Signals 1330 gleich "0".

Das bedeutet, daß im Fall eines Bildelements, dessen Bild schwärzung auf einem niedrigen Niveau ist, die binärisierten Daten im peripheren Bereich des betreffenden Bildelements geprüft werden, und wenn ein Signal für ein Anschalten des Punkts vorliegt, so wird das Signal 1320 gleich "1". Infolge dessen wird das Signal 1400, das dem Schwellenwert-Einstell kreis 104 zugeführt wird, zu "1". Der Schwellenwert-Einstell kreis 104 wählt das Signal 1160 (s. Fig. 9A) als den Schwellen wert. Folglich wird das Ergebnis der binären Verarbeitung des betreffenden Bildelements zu 0, so daß das Auftreten des Punkts verhindert werden kann.

Ferner wird in diesem Fall, wenn ein Signal, das den Punkt im peripheren Teil des betreffenden Bildelements anschalten kann, nicht vorhanden ist, das Signal 1320 zu "0". Deshalb wählt der Schwellenwert-Einstellkreis 104 eines der Schwellen wertsignals 1120, 1130, 1140 und 1150 in Übereinstimmung mit der Schwärzung des betreffenden Bildelements aus.

Im Fall eines Bildelements, dessen Bildschwärzung auf einem hohen Niveau ist, wird durch den Selektor 121 das Signal 1330 gewählt. Deshalb wählt der Schwellenwert-Einstellkreis 104 eines der Schwellenwertsignale 1120, 1130, 1140 und 1150 in Übereinstimmung mit der Schwärzung des betreffenden Bild elements.

Als Ergebnis der oben beschriebenen Konstruktion wird irgend ein Punkt im peripheren Teil der Fläche nicht gedruckt, in welcher ein Punkt in dem Teil, dessen Schwärzung auf einem niedrigen Niveau ist, gedruckt wird..

Deshalb kann die Erscheinung der Punktaustastung in dem Teil, dessen Bildschwärzung auf einem niedrigen Niveau ist, verhindert werden. Ferner kann ein eng positioniertes Punktdrucken in dem Teil, dessen Bildschwärzung auf einem niedrigen Niveau ist, durch Prüfen der binärisierten Daten im peripheren Teil des betreffenden Bildelements verhindert werden.

Die Fig. 12 zeigt ein Blockdiagramm, wobei der zur obigen Ausführungsform beschriebene Schwellenwert-Einstellkreis 104 abgewandelt wird.

Das vom Korrekturkreis 103 ausgegebene Signal 1100 wird einem ROM 122 eingegeben, der in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung ein Signal 1410 ausgibt:

(Signal 1410) = [(L1 - L2) (Signal 1100)/255]

worin [ ] ein Gauß′sches Symbol darstellt. In diesem Fall wird bewerkstelligt, daß L1="185" und L2="20" sind. Die Fig. 13 zeigt die Beziehung zwischen dem Signal 1100 und dem Signal 1410 in lediglich beispielhafter Weise. Diese Be ziehung ist nicht hierauf begrenzt, sie muß lediglich der Tatsache genügen, daß dann, wenn das Signal 1100 klein ist, das Signal 1410 ebenfalls klein ist.

Soweit L1 und L2 betroffen sind, sind sie nicht auf die hier gegebene Erläuterung begrenzt, es muß lediglich erfüllt werden, daß L1<L2 ist.

Der RAM 123 speichert eine gleichförmige Zufallszahlenkolonne, die gleich 0 oder größer und gleich L3 oder kleiner ist, jedoch die Beziehung L3+L1<"255" erfüllen muß.

Im Addierer 124 werden die Signale 1410 und 1420 addiert, worauf das Ergebnis als das Signal 1430 ausgegeben wird.

Der Selektor 125 gibt als ein Schwellenwertsignal 1200 in Übereinstimmng mit dem Entscheidungssignal 1400 ein Signal 1430 aus, wenn das Signal 1400 gleich "1" ist.

In diesem Fall wird das Signal 1440 mit "255" festgesetzt, jedoch kann es anders bestimmt werden, solange es nur "255" übersteigt.

Als Ergebnis des oben beschriebenen Aufbaus wird die Funktion des Einstellens des Schwellenwerts in gleichartiger Weise zu den vorher beschriebenen Ausführungsformen verwirk licht, und es kann zusätzlich die Größenabmessung für die Hardware vermindert werden.

Die Fig. 14 zeigt ein Blockdiagramm zur Verwendung in einem Fall, wenn der Entscheidungskreis 106 in der oben beschriebenen Ausführungsform verändert wird.

Das Binärsignal 1300 wird bei seiner Eingabe in einen Zeilen pufferspeicher 126 unmittelbar zwischengespeichert. Ebenfalls wird das vom Zeilenpufferspeicher 126 ausgelesene Signal unmittelbar zwischengespeichert, wenn es einem Zeilenpufferspeicher 127 eingegeben wird. Unter der Annahme, daß die Position des betreffenden, nun zu bearbeitenden Bildelements gleich (I, J) ist, werden die binärisierten Bildelementdaten von 12 peripheren Positionen zwischengespeichert, und diese sind: (I-2, J-2), (I-1, J-2), (I, J-2), (I+1, J-2), (I+2, J-2), (I-2, J-1), (I-1, J-1), (I, J-1), (I+1, J-1), (I+2, J-1), (I-2, J) und (I-1, J).

In einer ODER-Schaltung 128 wird die ODER-Verknüpfung der Binärdaten der vier Bildelemente an den Positionen (I-1, J-1), (I, J-1), (I+1, J-1) und (I-1, J) berechnet, worauf als Ergebnis dessen ein Signal 1520 ausgegeben wird.

In einer ODER-Schaltung 120 wird die ODER-Verknüpfung der Binärdaten der acht Bildelemente an den Positionen (I-2, J-2), (I-1, J-2), (I, J-2), (I+1, J-2), (I+2, J-2), (I-2, J-1), (I+2, J-1), und (I-2, J) berechnet, worauf als Ergebnis dessen ein Signal 1530 ausgegeben wird.

In einem LUT 130 wird ein Schaltsignal 1510, das drei, dem eingegebenen korrigierten Signal 1100 entsprechende Pegel annehmen kann, ausgegeben. Das Schaltsignal 1510 wird auf "1", wenn das korrigierte Signal 1100 gleich 20 oder niedriger ist, "2", wenn dieses Signal gleich 21 oder größer und 50 oder geringer ist, und "0", wenn dieses Signal gleich 51 oder größer ist.

Eine selektive ODER-Schaltung 131 gibt im Ansprechen auf ein Wählsignal 1510 vom LUT 130 die "0" als ein Entscheidungs signal 1400, wenn das Wählsignal 1510 gleich "0" ist, das Ergebnis der ODER-Verknüpfung der Signale 1520 und 1530, wenn das Signal 1510 gleich "1" ist, und das Signal 1520, wenn das Signal 1510 gleich "2" ist, aus. Wenn beispielsweise das korrigierte Signal 1100 gleich 18 ist, so wird das Schaltsignal 1510 gleich "1" , und wenn das Signal 1520 gleich "1" und das Signal 1530 gleich "0" ist, so wird das Entschei dungssignal 1400 zu "1".

Bei dieser Ausführungsform wird der Bereich, auf den im Hin blick auf den Wert des korrigierten Signals 1100 Bezug genommen wird, in drei Stufen differenziert, und zwar derart, daß der periphere Teil des betreffenden Bildelements nicht geprüft wird, daß die peripheren vier Bildelemente geprüft werden und daß die peripheren 12 Bildelemente geprüft werden. Da der Umfang der peripheren, zu prüfenden Bereiche vergrößert wird, je niedriger die Abbildungsschwärzung ist, können als Ergebnis dessen die Punkte in Übereinstimmung mit der Schwärzung verbreitet werden. Das hat zur Folge, daß die Bildqualität gesteigert werden kann.

Durch eine Erhöhung der Anzahl der Zeilenpufferspeicher, der Latches und der ODER-Schaltungen können die als Bezug zu nehmenden Bereiche vielstufig ausgebildet werden. Ein Beispiel, in dem der Bereich auf vier Stufen fest gesetzt wird, wird im folgenden beschrieben.

Wenn die Position des betreffenden, nun zu bearbeitenden Bildelements gleich ist (I, J) und Zeilen pufferspeicher sowie Latches, die vorgesehen sind, die zum Halten der binärisierten Daten für die Bildelemente an 24 Positionen notwendig sind, dann sind diese 24 Positionen: (I-3, J-3), (I-2, J-3), (I-1, J-3), (I, J-3), (I+1, J-3), (I+2, J-3), (I+3, J-3), (I-3, J-2), (I-2, J-2) (I-1, J-2), (I, J-2), (I+1, J-2), (I+2, J-2), (I+3, J-2), (I-3, J-1), (I-2, J-1), (I-1, J-1), (I, J-1), (I+1, J-1), (I+2, J-1), (I+3, J-1), (I-3, J), (I-2, J) und (I-1, J). Ferner sei ange nommen, daß drei ODER-Schaltungen (a, b, c) und eine selektive ODER-Schaltung (d) vorhanden sind. In der ODER-Schaltung a wird die ODER-Verknüpfung der binärisierten Daten der vier Bild elemente an den Positionen (I-1, J-1), (I, J-1), (I+1, J-1) und (I-1, J) berechnet. Als Ergebnis dessen wird ein Signal e abgegeben. In der ODER-Schaltung b wird die ODER-Verknüpfung der Binärdaten der acht Bildelemente an den Positionen (I-2, J-2), (I-1, J-2), (I, J-2), (I+1, J-2), (I+2, J-2), (I-2, J-1), (I+2, J-1) und (I-2, J) berechnet, worauf als Ergebnis ein Signal f ausgegeben wird. In der ODER-Schaltung c wird die ODER-Verknüpfung der Binärdaten der 12 Bildelemente an den Positionen (I-3, J-3), (I-2, J-3), (I-1, J-3), (I, J-3), (I+1, J-3), (I+2, J-3), (I+3, J-3), (I-3, J-2), (I+3, J-2), (I-3, J-1), (I+3, J-1) und (I-3, J) berechnet, worauf ein Signal g als Ergebnis ausgegeben wird. In der selektiven ODER-Schaltung d können als das Entscheidungssignal abgege ben werden: wenn das korrigierte Signal 1100 gleich 10 oder geringer ist, das Ergebnis der ODER-Verknüpfung der Signale e, f und g; wenn das korrigierte Signal 1100 gleich 11 oder größer und gleichzeitig 20 oder geringer ist, das Resultat der ODER-Verknüpfung der Signale e und f; wenn das korrigierte Signal 1100 gleich 21 oder größer und gleich 50 oder kleiner ist, das Ergebnis der ODER-Verknüpfung des Signals e; wenn das korrigierte Signal 1100 gleich 51 oder größer ist, die "0". Bei diesem Aus führungsbeispiel wird der Pegel des korrigierten Signals 1100 auf vier Stufen festgesetzt: 10 oder weniger, 11 oder mehr und 20 oder weniger, 21 oder mehr und 50 oder weniger sowie 51 oder mehr. Diese Angaben sind jedoch lediglich bei spielhaft.

Wie beschrieben wurde, kann gemäß dieser Ausführungsform durch Vermindern des Schwellenwertes für eine Binärisierung mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit in dem Teil, dessen Schwärzung auf einem niedrigen Niveau ist, ein Auftreten des Leerraumes, in dem irgendein Punkt nicht gedruckt und der in dem Teil erzeugt wird, dessen Bildschwärzung in einem niedrigen Niveau liegt, verhindert werden kann. Ferner kann durch Regelung der Größe des Schwellenwerts in Übereinstimmung mit der Bildschwärzung die Verschlechterung im Schriftzeichenteil verhindert und auch die Glättung der Abbildung gewährleistet werden.

Des weiteren kann nicht nur durch Erniedrigen des Schwellen werts für eine Binärisierung, sondern auch durch ein Quanti sieren des betreffenden Bildelements in Übereinstimmung mit dem Entscheidungsergebnis bezüglich dessen, ob im bearbeite ten Bereich in der Peripherie des betreffenden Bildelements ein Punkt vorhanden ist oder nicht, als Ergebnis ein enges Drucken der Punkte, die in einem Teil, dessen Bildschwärzung in einem niedrigen Niveau liegen, erzeugt werden, verhindert werden.

Darüber hinaus kann gemäß der Erfindung durch Vergrößern des behandelten Bereichs, auf den Bezug genommen wird, wenn die Schwärzung geringer wird, der Punkt in Übereinstimmung mit der Bildschwärzung gedruckt werden. Das hat zum Ergebnis, daß die Qualität der Abbildungen gesteigert werden kann.

Wenngleich bei der Ausführungsform gemäß der Erfindung der Aufbau zur Anwendung kommt, wobei das Austasten (Freiraum) und eine Erscheinung, daß Punkte dicht in dem Teil, dessen Schwärzung auf einem niedrigen Niveau ist, gedruckt werden, verhindert werden kann, kann gleichermaßen eine auf Grund des Nicht-Druckens von Punkten in dem Teil, dessen Schwärzung auf einem hohen Niveau ist, erzeugte weiße Störung unterbunden werden.

Durch Ändern des Schwellenwerts (Zufallszahl) in Übereinstim mung mit der Schwärzung und Anwenden einer Anordnung, daß unvermeidbar ein Punkt gedruckt wird, wenn irgendein Punkt in dem Bereich, der als Bezug im peripheren Teil eines be treffenden Bildelements genommen wird, nicht gedruckt wird, kann in diesem Fall in Übereinstimmung mit dem Schwellen wert, falls alle Punkte gedruckt werden, der Punkt gedruckt werden oder nicht.

Bei der oben erläuterten ersten und zweiten Ausführungsform sind die Beispiele beschrieben, wobei eingegebene Abbildungen im Fehlerdiffusionsverfahren binär und mehrwertig verarbeitet werden. Jedoch ist das Quantisierungsverfahren gemäß der Erfindung nicht auf das Fehlerdiffusionsverfahren be grenzt. Es kann bei einem Verfahren zur Durchführung der Quantisierung durch Korrektur des Fehlers zwischen dem ein- und ausgegebenen Bild verwendet werden, z. B. als ein mittleres Fehlerminimalverfahren.

Claims

1. Vorrichtung zur Bildverarbeitung mit einer Eingabeein richtung zur Eingabe von Bilddaten und einer Quantisierungs einrichtung zum Quantisieren der über die Eingabeeinrichtung eingegebenen Bilddaten, wobei die Quantisierungseinrichtung die Bilddaten derart quantisiert, daß eine Eingangsbilddichte und eine Ausgangsbilddichte übereinstimmen, gekennzeichnet durch
eine erste Entscheidungseinrichtung (18; 22, 23; 120; 128, 129) zur Entscheidung, ob in einem vorbestimmten, durch die Quantisierungseinrichtung (5; 27; 105; 115) bereits quantisierten Bereich dunkle Punkte vorhanden sind, und
eine zweite Entscheidungseinrichtung (15; 24; 117; 130) zur Entscheidung, ob die jeweils gerade zu quantisierenden Bilddaten einem hellen Teil des Bildes zuzuordnen sind,
wobei die Quantisierungseinrichtund die eingegebenen Bilddaten entsprechend den Ergebnissen der ersten und der zweiten Entscheidungseinrichtung quantisiert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinrichtung (1; 101) Einrichtungen zum Lesen eines Originaldokuments und zum Erzeugen von Bilddaten umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilddaten die Bilddichte des Originaldokuments dar stellende Daten umfassen.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwellenwert-Einstellkreis (4; 26; 104; Fig. 9A; Fig. 12) vorgesehen ist, der in Abhängig keit vom Aussehen des Originaldokuments in dem gerade bearbeiteten Bereich einen oder mehrere Schwellenwerte für die Quantisierung der über die Eingabeeinrichtung (1; 101) ein gegebenen Bilddaten festlegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens einen Schwellenwert einen hohen Wert annimmt, wenn durch die erste und die zweite Entscheidungseinrichtung festgestellt wurde, daß der Wert der Bilddaten des gerade zu quantisierenden Bildpunkts niedrig ist und in der unmittelbaren Umgebung dieses Punktes bereits ein dunkler Punkt vor handen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Schwellenwert einen niedrigen Wert an nimmt, wenn der Wert der Bilddaten des gerade zu quantisierenden Bildpunkts hoch ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge gekennzeichnet, daß der mindestens eine Schwellenwert mittels einer in einem bestimmten Bereich erzeugten Zufallszahl fest gelegt wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß der Schwellenwert mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit verändert wird.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Quantisierung unter Anwendung des Fehlerdiffusionsverfahrens erfolgt.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Größe des durch die erste Ent scheidungseinrichtung (18; 22, 23; 120; 128, 129) überwachten Bereichs in Abhängigkeit von den zu quantisierenden Bilddaten veränderbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der überwachte Bereich größer gewählt wird, wenn der Wert der zu quantisierenden Bilddaten kleiner wird.

12. Vorrichtung nacheinem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die von der Quantisierungs einrichtung (5; 27; 105; 115) erzeugten Daten an eine Aus gabevorrichtung (7; 29; 107) wie einen Laser- oder Tinten strahldrucker oder dergleichen ausgegeben werden.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß zwischen der Eingabeeinrichtung (1; 101) und der Quantisierungseinrichtung (5; 27; 105; 115) eine Korrektureinrichtung (3; 103) vorgesehen ist, mittels der von der Eingabevorrichtung verursachte Nichtlinearitäten in den erzeugten Bilddaten kompensiert werden.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß ein Analog/Digital-Wandler (2; 102) zur Digitalisierung der über die Eingabeeinrichtung (1; 101) eingegebenen Bilddaten vorgesehen ist.