DE4001531C2

DE4001531C2 - Verfahren zur Verarbeitung von Bilddaten sowie Bildverarbeitungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE4001531C2
Application number: DE4001531A
Authority: DE
Inventors: Yukio Sakano
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-01-21
Filing date: 1990-01-19
Publication date: 1995-01-19
Anticipated expiration: 2010-01-20
Also published as: JPH02276366A; JP2809447B2; DE4001531A1; US5144456A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von Bilddaten nach dem Anspruch 1 und eine Bildverarbeitungseinrichtung nach dem Anspruch 3.

Aus der DE 34 03 792 A1 ist eine Anordnung zum Umwandeln eines analogen Videosignals in ein binäres Signal bekannt, wobei Unregelmäßigkeiten einer Vorlage, beispielsweise Hintergrundverschmutzungen, kompensiert werden sollen. Die bekannte Anordnung enthält auch eine Vergleichsschaltung, welche ein analoges Videosignal und gleichzeitig ein Bezugssignal als Eingangssignale erhält und diese Signale miteinander vergleicht. Um zu vermeiden, daß das Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung durch Unregelmäßigkeiten der Vorlage, wie beispielsweise Unregelmäßigkeiten in der Faserstruktur oder Verschmutzung des Papiers oder nicht gleichmäßige Verteilung der Druckfarbe beeinflußt wird, wird das Bezugssignal auf ganz spezifische Weise erzeugt, und zwar durch die Summe gewonnener Versionen zweier oder mehrerer Hilfsbezugssignale. Ein erstes Hilfsbezugssignal entspricht einem mittleren Wert einer Anzahl augenblicklicher Werte des analogen Videosignals, während ein zweites Hilfsbezugssignal dem Mittelwert des analogen Videosignals entspricht.

Aus der US-PS 4 797 943 ist eine Bildverarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung von Bilddaten bekannt, bei der zwei benachbarte Bildbereiche für die Erzeugung von Bilddaten bzw. Korrektur von Bilddaten herangezogen werden, wobei aber für den Korrekturvorgang selbst kein fester Bezugswert oder vorbestimmter Gradationswert verwendet wird, sondern ein Wertebereich mit einem oberen maximalen Wert und einem unteren minimalen Wert.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Bildverarbeitung von Bilddaten sowie eine Bildverarbeitungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, welches bzw. welche die Möglichkeit bietet, Lesefehler, die durch die üblichen optischen Leseeinrichtungen bei der Umwandlung von Bilddaten in Gradationswerte verursacht werden, bei schneller Arbeitsweise der Bildverarbeitung auszuschalten.

Die einzelnen Verfahrensschritte zur Lösung dieser Aufgabe ergeben sich aus dem Anspruch 1.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich aus dem Anspruch 2, während die spezifischen Einrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sich aus dem Anspruch 3 ergeben.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Bildverarbeitungseinrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen 4 bis 17.

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

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Darstellung eines digi talen Kopiergeräts, bei welchem die Erfindung angewendet ist;

Fig. 2 ein Diagramm eines optischen Systems, welches in dem in Fig. 1 dargestellten, digitalen Kopiergerät verwendet ist;

Fig. 3 ein Diagramm, in welchem wirksames Licht und Streulicht veranschaulicht ist;

Fig. 4 ein Diagramm, in in dem ein Hauptabtasten und ein Unterabtasten bezüglich einer abzutastenden Vorlage dargestellt ist;

Fig. 5 einen Graphen, welcher Bildsignale bezüglich ver schiedener Teile auf der Vorlage wiedergibt, welche durch die Hauptabtastung erhalten worden sind;

Fig. 6 ein Blockdiagramm eines in Fig. 1 dargestellten Bildprozessors;

Fig. 7 ein Blockdiagramm einer in Fig. 6 dargestellten Hintergrundkorrekturschaltung;

Fig. 8 einen Graphen, welcher ein Bildsignal auf einer Hauptabtastzeile und durch die Erfindung ge schaffene Vorteile wiedergibt;

Fig. 9 ein Diagramm, in welchem gezeigt ist, wie ein Gradationspegel jedes in einer Matrix enthal tenen Bildelements in einen vorherbestimmten Gra dationspegel umzusetzen und folglich ein Hinter grundbild zu korrigieren ist;

Fig. 10 ein Diagramm einer in Fig. 7 dargestellten Mittel bildungsschaltung; und

Fig. 11 ein Diagramm einer Bildelement-Matrix.

Es wird eine bevorzugte Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung beschrieben. In Fig. 1 ist eine Darstellung eines digitalen Kopiergeräts wiedergegeben, bei welchem die Erfindung ange wendet ist. Das dargestellte digitale Kopiergerät besteht aus einem Bildleser 21, einem Bildprozessor 22 und einem Drucker 23. Der Bildleser 21 liest optisch eine Vorlage und erzeugt ein entsprechendes analoges Bildsignal. Ferner enthält der Bildleser 21 einen Analog-Digital-Umsetzer, welcher das analoge Bildsignal in ein digitales Bildsignal umsetzt. Beispielsweise besteht das digitale Bildsignal aus sechs Bits (64 Gradationspegeln). Das digitale Bildsignal wird als ein Bildsignal a dem Bildprozessor 22 zugeführt. Der Bildprozessor 22 führt zusätzlich zu herkömmlichen Ver fahren, wie einer Schattierungskorrektur, einer MTF-(Modu lationstransfer-Funktion) Korrektur, eine Glättung, eine Zeichenmode-Verarbeitung (ein auf einem festen Slice-Pegel basierenden Digitalisierverfahren) und eine Photographie mode-Verarbeitung (beispielsweise einem Zitterverfahren) ein Hintergrundkorrekturverfahren durch. Dann gibt der Bildprozessor 22 ein Bildsignal b in digitaler Form an den Drucker 23 ab. Der Drucker 23, welcher beispielsweise ein Laser strahldrucker ist, zeichnet das ursprüngliche, durch das Bild signal b erzeugte Bild auf ein Aufzeichnungsmedium, wie Papier, auf.

Fig. 2 zeigt ein optisches System des Bildlesers 21. In Fig. 2 wird eine weiße Bezugsplatte 30 für die herkömmliche Schattierungskorrektur verwendet. Eine abzutastende Vorlage 32 wird auf einer transparenten Glasplatte 31 angeordnet. Licht von einer Leuchtstofflampe 33 wird unmittelbar auf die Vorlage 32 projiziert. Ein Teil des Lichts von der Leucht stofflampe 33 wird mittels einer reflektierenden Platte 34 reflektiert und auf die Vorlage 32 projiziert. Die reflek tierende Platte 34 wird dazu verwendet, eine große Licht menge auf die Vorlage 32 zu projizieren. Von der Vorlage 32 reflektiertes Licht fällt über einen ersten Spiegel 35, einen zweiten Spiegel 36, einen dritten Spiegel 37 und eine Lin senanordnung 38 und wird auf einem CCD-(ladungsgekoppelte Einrichtung) Zeilensensor 39 fokussiert. Der CCD-Zeilensen sor 39 verarbeitet eine Hauptabtastung einer Vorlagenable sung. Eine erste optische Einheit 40 besteht aus der Leucht stofflampe 33, der reflektierenden Platte 34 und dem ersten Spiegel 35. Die erste optische Einheit 40 wird mit einer Geschwindigkeit V bewegt. Eine zweite optische Einheit 41 besteht aus dem zweiten Spiegel 36 und dem dritten Spiegel 37. Die zweite optische Einheit 41 wird in derselben Rich tung mit einer Geschwindigkeit V/2 bewegt, welches die Hälfte der Geschwindigkeit V der ersten optischen Einrich tung 40 ist, so daß eine Unterabtastung durchgeführt wird. Ein Ausgangssignal des CCD-Zeilensensors 39 wird durch eine Leseschaltung 42 verstärkt, welche ein Bauelement des Bild lesers 21 ist. Die Leseschaltung 42 ist mit einer herkömmli chen automatischen Belichtungskorrekturfunktion versehen, welche einen korrigierten Hintergrundpegel festlegt, welcher auf dessen realen (tatsächlich beobachtete) Spitzenwert ba siert, was später noch beschrieben wird. Die Leseschaltung 42 enthält ferner eine Analog-Digital-Schaltung, welche das vorerwähnte digitale 6 Bitsignal a abgibt, welches 64 Grada tionspegel darstellt.

In Fig. 4 ist die Hauptabtastung und die Unterabtastung dar gestellt. Eine Richtung X ist die Hauptabtastrichtung, und eine Richtung Y ist die Unterabtastrichtung. Die Vorlage 32 wird in der Unterabtastrichtung Y abgetastet, während die Hauptabtastrichtung in der Richtung X wiederholt durchge führt wird. Die Auflösung beim Lesen der Vorlage wird gleich 400 dpi (gleich 16 Bildelemente/mm) beispielsweise in den Haupt- und Unterabtastrichtungen gesetzt.

In Fig. 3 sind Strahlen um die Leuchtstofflampe 33 und die reflektierende Platte 34 dargestellt. Die dargestellten Strahlen durchlaufen zwei Gruppen von Lichtwegen, welche durch ausgezogene und gestrichelte Linien dargestellt sind. Die ausgezogenen Linien geben eine Gruppe von Lichtwegen an, über welche Lichtstrahlen direkt auf die Vorlage 32 proji ziert werden oder danach von der reflektierenden Platte 34 reflektiert werden. Das heißt, die ausgezogenen Linien zei gen für eine Beleuchtung wirksame Lichtwege an. Dagegen zei gen die gestrichelten Linien Streulicht an. Das heißt, von der Vorlage 32 reflektiertes Licht wird von der Leuchtstoff lampe 33 oder der reflektierenden Platte 34 reflektiert und wird dann um eine Hauptabtastzeile (Leseposition) auf der Vorlage 32 auf eine Vorlagenfläche projiziert. Das Vorhan densein von Streulicht beeinflußt einen Beleuchtungswert an der Leseposition. Eine Veränderung in dem Beleuchtungswert basiert auf dem Hintergrund der Vorlage 32 sowie der Form und Dichte eines Bildes um die Abtastzeile herum. Wenn bei spielsweise ein Vorlagenteil an der Abtastzeile weiß ist und ein Vorlagenteil um die Abtastzeile herum ebenfalls weiß ist, zeigt ein digitales Signal a, das von der Leseschal tung 42 abgeleitet ist, infolge des Vorhandenseins von Streulicht im Vergleich zu dem tatsächlichen Weiß auf der Abtastzeile ein helles bzw. leuchtendes Weiß. Das heißt, ein Ton (auf der Grauskala), welcher durch das digitale Signal a gebildet ist, ändert sich in reines Weiß (z. B. Gradations pegel "63"). Wenn andererseits der Vorlagenteil an der Ab tastzeile weiß und ein Vorlagenteil um die Abtastzeile herum schwarz ist, zeigt das digitale Signal a infolge des Vorhandenseins von Streulicht im Vergleich zu den tatsäch lichem Weiß auf der Abtastzeile ein dunkles Weiß. Das heißt, ein Ton, welcher durch das digitale Signal a gebildet ist, ändert sich zu grau hin. Die vorerwähnte Änderung im Ton (Gradationspegel) verursacht eine Hintergrundverunreinigung.

Der Einfluß infolge des Vorhandenseins von Streulicht wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 und 5 beschrieben. Eine Position p₁ auf einer Hauptabtastzeile (Leseposition) l₁ ist weiß, und ein Bereich um die Position p₁ herum ist ebenfalls weiß. Ein Teil p₂ auf einer Hauptabtastzeile l₂ (die X- Adresse ist dieselbe wie beim Teil p₁) ist weiß und dessen naheliegende Vorlagenfläche ist ebenfalls weiß. Ein Vorla genbereich um den naheliegenden Bereich herum ist vollständig schwarz.

Fig. 5 zeigt die Signale a für die in Fig. 4 dargestellten Hauptabtastzeilen l₁ und l₂, die vor der Schattierungskorrek tur erhalten worden sind. Wie später noch beschrieben wird, wird eine logische Weiß/Schwarz-Umsetzung nach der Schattie rungskorrektur durchgeführt, so daß die in Fig. 5 dargestell ten Gradationspegel umgesetzt sind. Selbst wenn Weiß an Positionen p₁ und p₂ tatsächlich denselben Gradationspegel hat, zeigt das Signal a für die Position p₁ einen Gradations pegel 62, welcher eine Stufe niedriger als der Gradationspe gel 63 (reines Weiß) ist, und andererseits zeigt das Signal a für die Position p₂ einen Gradationspegel 51 an. Dies kommt daher, daß ein Beleuchtungswert an der Position p₂ infolge des Vorhandenseins des schwarzen Bereichs abnimmt, an welchem Streulicht reflektiert wird. Aufgrund des Vor handenseins von Streulicht wird das Signal a für die Posi tion p₂ so behandelt, wie wenn ein Halbton mit einem Grada tionspegel 51 gelesen wird. Das Vorstehende gilt auch für Positionen q₁ und q₂. Aus Fig. 5 kann somit gesehen wer den, daß das Signal a ein graduelles Gefälle in der Nähe der Positionen q₁ und q₂ darstellt. Folglich wird festge legt, daß Vorlagenflächen bzw. -bereiche in der Nähe von Positionen q₁ und q₂ ein heller Halbton (grau) sind. Mit der vorliegenden Erfindung werden die vorstehend beschriebe nen Schwierigkeiten überwunden.

Der in Fig. 1 dargestellte Bildprozessor 22 wird nunmehr anhand von Fig. 6 beschrieben. Der Bildprozessor 22 besteht aus einer Schattierungs-Korrekturschaltung 1, einer MTF- Korrekturschaltung 2, einer Glättungsschaltung 3, einer Zeichenmode-Verarbeitungsschaltung 4, einer Photographier mode-Verarbeitungsschaltung 5 und einem Wähler 6. Jede die ser Schaltungen ist für sich einem Fachmann bekannt (siehe beispielsweise die japanische Patentanmeldung Nr. 22-1 86 663). Hierbei führt die Schattierungs-Korrekturschaltung 1 nicht nur die Schattierungskorrektur, sondern auch eine herkömm liche logische Weiß/Schwarz-Umsetzung durch. Bei der logi schen Weiß/Schwarz-Umsetzung, wie in Fig. 5 dargestellt ist, wird eine Gruppe Gradationspegel, wobei Weiß ein Gradations pegel 63 ist, und Schwarz ein Gradationspegel 0 ist, in eine andere Gruppe von Gradationspegeln umgesetzt, bei welcher Weiß ein Gradationspegel 0 und Schwarz ein Gradationspegel 63 ist. Das Signal a basiert auf der früheren Gruppe von Gradationspegeln. Die Schattierungs-Korrekturschaltung 1 gibt ein Bildsignal D₀ ab, das auf der letzteren Gruppe von Gradationspegeln basiert. In dem Signal D₀ gilt, je dunkler ein Bild, je höher ist der Gradationspegel. Die Weiß/Schwarz- Umsetzung ist somit kein Verfahren, um ein invertiertes Bild, sondern eine Umkehr von Gradationspegeln zu erhalten.

Gemäß der Erfindung enthält der Bildprozessor 22 eine Hin tergrundkorrekturschaltung 7, welche zwischen der Schattie rungs-Korrekturschaltung 1 und der Anschlußstelle der MTF- Korrekturschaltung 2 und der Glättungsschaltung 3 angeordnet ist. Die Hintergrund-Korrekturschaltung 7 erhält das Bild signal D₀ und gibt ein hintergrund-korrigiertes Bildsignal D₁ ab. Die Hintergrund-Korrekturschaltung 1 basiert auf dem folgenden Algorithmus:

wobei das Mittel von D₀′ ist, D₀′ Gradationsdaten sind, welche durch Umsetzen eines Gradationspegels (D₀) erhalten worden sind, wobei jeweils eine vorherbestimmte Anzahl von Bildelementen (beispielsweise 5×5 = 25) ein Bildelement enthält, welches einer Hintergrundkorrek tur mit Hilfe der folgenden Formel unterzogen wird:

Die vorbestimmte Anzahl Bildelemente ist in einer Matrix angeordnet. Die Zahl N1, welche einen Bezugsgradationspegel anzeigt, wird beispielsweise gleich 16 gesetzt, wenn das Bildsignal D₀ 64 Gradationspegel (0 bis 63) anzeigt, in welches reines Weiß einen Gradationspegel 0 hat.

Die Voraussetzung (2) bedeutet, daß, wenn der Gradations pegel D₀ jedes der Bildelemente, welche in der Matrix enthalten sind, welche durch die vorherbestimmte Anzahl von Bildelementen gebildet ist, kleiner als N1 ist, dieser Gradationspegel D₀ so, wie er ist, erhalten wird, und daß, wenn der Gradationspegel D₀ gleich oder größer als N1 ist, der Gradationspegel D₀ gleich M gesetzt wird, welches kleiner als D₀ ist, und reines Weiß (null) oder dessen nahe liegenden Pegel anzeigt.

Fig. 7 ist ein Blockdiagramm der Hintergrund-Korrekturschal tung 7, welche von einem Mikrocomputer 17 her gesehen, mit einem Bezugssignal Dc versehen wird, welches den Bezugs gradationspegel N1 (beispielsweise gleich 16) anzeigt. Der Mikrocomputer 17 steuert das gesamte digitale Kopiergerät. Eine Halteglied 16, welches durch ein D-Flip-Flop gebildet ist, schaltet und gibt das Bezugssignal Dc synchron mit einem Taktsignal CK ab, welches von dem Mikrocomputer 17 geliefert worden ist. Das von dem Halteglied 16 abgegebene Bezugssignal Dc wird an einen Q-Anschluß eines Vergleichers 10 angelegt, welcher einen P-Anschluß hat, welcher mit dem Bildsignal D₀ versorgt wird. Der Vergleicher 10 vergleicht das Bildsignal D₀ mit dem Bezugssignal Dc und stellt fest, ob D₀Dc (=N1) ist. Der Vergleicher 10 gibt ein Steuer signal mit niedrigem Pegel ab, wenn das Bildsignal D₀ gleich oder höher als das Bezugssignal Dc ist, und gibt anderer seits ein Ausgangssignal mit hohem Pegel ab, wenn das Bildsignal D₀ kleiner als das Bezugssignal Dc ist.

Das Bildsignal D₀ wird an ein durch ein D-Flip-Flop gebil detes Halteglied 11 angelegt, an welches das von dem Ver gleicher 10 abgeleitete Steuersignal angelegt wird. Wenn D₀Dc (=N1) ist, werden die gehaltenen Bilddaten D₀ gelöscht (null gesetzt). Wenn andererseits D₀ <Dc ist, werden die gehaltenen Bilddaten D₀ so, wie sie sind, auf rechterhalten und werden als der Gradationspegel D₀′ an das Halteglied 11 angelegt. Das Ausgangssignal des Halte glieds 11 wird als der Gradationspegel D₀′ an eine Mitte lungsschaltung 12 angelegt.

Die Mittelungsschaltung 12 sammelt die Gradationspegel D₀′ von Bildelementen, die in einer (m×n) Matrix enthalten sind, und berechnet den Mittelwert der Gradationspegel D₀′. Der Mittelwert wird an ein durch ein D- Flip-Flop gebildetes Halteglied 13 angelegt, welches durch ein von dem Mikrocomputer 17 geliefertes Ein-/Ausschalt signal gesteuert wird. Wenn das Ein/Ausschaltsignal auf einem hohen Pegel liegt, wird das Halteglied 13 aktiv ge macht. Wenn dagegen das Ein/Ausschaltsignal auf einem nie drigen Pegel liegt, wird das Halteglied 13 in der Hinter grund-Korrekturschaltung inaktiv gemacht. Das Ausgangs signal des Halteglieds 13 wird an einen B-Anschluß einer Subtrahiereinheit 14 angelegt. Das Bildsignal D₀ von der Schattierungs-Korrekturschaltung 1 läuft über eine Verzö gerungsschaltung 15 und wird an einen A-Anschluß der Sub trahiereinheit 14 angelegt. Die Verzögerungsschaltung 15 verzögert das Bildsignal D₀ um eine Zeitverzögerung, welche einer Zeitverzögerung entspricht, welche durch das Vorhan densein der Halteglieder 10, 11, 13 und 16 und der Mitte lungsschaltung 12 hervorgerufen worden ist. Diese Subtra hiereinheit 14 berechnet A-B (= D₀-) und erzeugt ein Ausgangssignal D₁ (= A-B). Infolge der Verwendung der Verzögerungsschaltung 15 wird die Subtrahiereinheit 14 zu derselben Zeit mit Daten D₀ und versorgt. Das Bild signal D₁ wird an die MTF-Korrekturschaltung 2 und die Glättungsschaltung 3 angelegt, die in Fig. 6 dargestellt sind.

Anhand von Fig. 8 und 9 werden nunmehr Vorteile beschrieben, welche auf dem Vorhandensein der Hintergrund-Korrekturschal tung 2 beruhen. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf einen Fall, bei welchem (m×n) = 5×5, N1 (=Dc) =16 ist, und eine Gruppe von Gradationspegeln in dem Bereich zwischen 0 und 63 liegt.

Fig. 8 zeigt einen Teil eines Bildsignals, das sich auf eine Hauptabtastzeile auf der Vorlage bezieht. Eine ausge zogene Linie entspricht dem Bildsignal D₀ und eine ge strichelte Linie entspricht dem hintergrund-korrigierten Bildsignal für dieselbe Abtastzeile. Ein mit "A" bezeich neter Kreis bezieht sich auf ein dünnes Zeilenbild, ein mit "B" bezeichneter Kreis bezieht sich auf einen Hinter grundteil nahe einer schwarzen Fläche, ein mit "C" be zeichneter Kreis bezieht sich auf einen Hintergrundteil, welcher von einer schwarzen Fläche umgeben ist, ein mit "D" bezeichneter Kreis bezieht sich auf einen Hintergrund teil, welcher etwas verunreinigt ist, ein mit "E" bezeich neter Kreis bezieht sich auf einen Hintergrundteil (weiß), und ein mit "F" bezeichneter Kreis bezieht sich auf ein schwarzes Bild. Hierbei ist zu bemerken, daß sich Fig. 8 auf ein Bild auf einer Hauptabtastzeile bezieht. In Wirk lichkeit erstreckt sich ein tatsächliches Bild auch in der Unterabtastrichtung.

In Fig. 9 sind Bildelementdaten (Gradationspegel) darge stellt, welche in einer (5×5) Matrix enthalten sind, und (A), (B), (C) und (D) der Fig. 9 entsprechen "A", "B", "C", und "D", welche in Fig. 8 dargestellt sind. D₀ sind Bild daten, bevor die Hintergrundkorrektur durchgeführt wird; D₀′ sind Bilddaten, nachdem die Hintergrundkorrektur durchgeführt ist; ist der Durchschnittswert der Bilddaten D₀′ und D₁ sind Bilddaten, welche durch Subtra hieren von D₀ erhalten worden sind. In (A) der Fig. 9 wird ein Gradationspegel 45 des betreffenden Bildelements, das in der Mitte der Matrix positioniert ist (wobei das Bildelement der Hintergrundkorrektur unterzogen ist) in einen Gradationspegel 42 umgesetzt. In (B) der Fig. 9 wird ein Gradationspegel 10 des betreffenden Bildelements in ei nen Gradationspegel 3 umgesetzt. In (C) der Fig. 9 wird ein Gradationspegel 12 in einen Gradationspegel 3 umgesetzt. In (D) der Fig. 9 wird ein Gradationspegel 7 in einen Grada tionspegel 1 umgesetzt. Aus der vorstehend beschriebenen Um setzung kann ersehen werden, daß eine kleinere Pegelände rung für das schwarze Bild bei "A" vorkommt, das in Fig. 8 dargestellt ist, und andererseits werden der Einfluß wegen des Vorhandenseins von Streulicht (B, C) und die Hintergrund- Verunreinigung (D) beseitigt, so daß das Bildsignal erfolg reich korrigiert werden kann.

Die korrigierten Signalteile sind durch in Fig. 8 darge stellte gestrichelte Linien wiedergegeben. Wie im Falle des schwarzen Bildes bei "A" werden schwarze Bilder bei "E" und "F" weniger geändert, d. h. D₁=D₀. Besonders zu erwähnen ist, daß, wenn D₀- <0 ist, die Subtrahiereinheit 14 anstelle des aktuellen Ergebnisses D₀- (=D₁) D₁=0 setzt. Das bedeutet, daß der Drucker 23 Gradationspegel, wel che kleiner als 0 sind, nicht drucken kann, und es zu kei nen Schwierigkeiten kommt, negative Gradationspegel durch 0 zu ersetzen. Vorzugsweise wird der Bezugsgradationspegel N1 auf der Basis des Aufbaus des Beleuchtungssystems einschließ lich der Leuchtstofflampe 33 an der reflektierenden Platte 34 bestimmt. In dem vorstehend beschriebenen Beispiel kann an N1 statt 16 gleich 15 oder 17 gesetzt werden. Es ist wich tig, daß der Bezugs-Gradationspegel N1 höher als derjenige von Streulicht und niedriger als derjenige eines zu drucken den Bildes ist.

Der Wert M ist nicht auf null beschränkt. Es ist möglich, M auf den minimalen Gradationspegel der Hintergrundfläche zu setzen oder M auf den minimalen Gradationspegel in der Matrix zu setzen.

Die (m×n)-Matrix ist nicht auf die (5×5)-Matrix be schränkt. Im allgemeinen erstreckt sich ein Streulicht auf eine Fläche von 1mm×1mm. Wenn ein Bildelement eine Größe hat, welche gleich 1/16 mm ist, wird vorzugsweise eine Matrix aus (16×16) Bildelementen verwendet. Die Mittelungsschal tung 12 kann anstelle des vorstehend erwähnten arithmetischen Durchschnitts einen gewichteten Durchschnittswert bilden. In einem gewichteten Durchschnittswert wird ein verhältnismäßig großer Wichtungsfaktor dem Gradationspegel eines Bildele ments gegeben, das dem interessierenden Bildelement nahe ist, und es wird ein verhältnismäßig kleiner Wichtungsfaktor dem Gradationspegel eines Bildelements gegeben, das weit von dem interessierenden Bildelement weg ist. Der gewichtete Durch schnittswert ist wirksam bei einer verhältnismäßig großen Matrix (beispielsweise einer 16×16-Matrix).

Ein herkömmliches digitales Kopiergerät weist eine Taste zum Einstellen der Bilddichte bzw. des Bildschwärzungsgrades auf, um einen der gewünschten Bilddichtewerte auszuwählen. Der Be zugsgradationspegel N1 kann auf der Basis der gewählten Bilddichte eingestellt werden. Ein Bedienungsfeld 18 hat eine Taste zum Einstellen einer gewünschten Bilddichte bzw. eines gewünschten Bildschwärzungsgrads, die bzw. der sich schrittweise ändert. Der Mikrocomputer 17 hat die folgende Tabelle:

Tabelle

Eine Bilddichte 1 ist im Vergleich zu der Bilddichte 7 gering. Andererseits weist das Bedienungsfeld eine spezielle Taste auf, um manuell den Bezugsgradationspegel N1 gesondert von dem Einstellen der Bilddichte bzw. des Bildschwärzungs grads einzustellen.

Das Bedienungsfeld 18 hat eine Taste, um einen Befehl ein zugeben, welcher anzeigt, ob die vorstehend erwähnte auto matische Belichtungsfunktion in der Schattierungs-Korrektur schaltung eingestellt werden sollte. Wenn die automatische Belichtungsfunktion gewählt ist, werden Gradationspegel, die sich auf den Hintergrund einer Vorlage beziehen, beseitigt. Beispielsweise entspricht der hellste Wert des Hintergrunds dem Gradationspegel 5; die Gradationspegel, welche gleich oder kleiner als 5 sind, werden beseitigt. Ein Bereich der verbleibenden Gradationspegel von 6 bis 63 wird dann in 64 neu angeordnete, (relative) Gradationspegel aufgeteilt. Ein Gradationspegel 0 von diesen 64 neu angeordneten Gradations pegeln entspricht dann nicht einem reinen Weiß, sondern einem Pseudo-Weiß. Wenn ein Photographiebild mit einem we niger weißen Hintergrund verarbeitet wird, ist die automa tische Belichtungsfunktion vorteilhaft zum Produzieren eines Bildes mit hoher Auflösung. Die Hintergrundkorrek tur, welche mittels der Hintergrund-Korrekturschaltung 7 durchgeführt wird, ist auch bei solchen neu angeordneten Gradationspegeln wirksam. Das Ein/Ausschaltsignal, das von dem Mikrocomputer 16 abgeleitet worden ist, kann in Ver bindung mit einem Ein/Ausschalten (Wählen/Nicht-Wählen) der automatischen Belichtungsfunktion gesteuert werden. Wenn die automatische Belichtungsfunktion gewählt wird, hält das Ein/ Ausschalt-Signal das Halteglied 13 angeschaltet. Andererseits wird das Ein/Ausschaltsignal gesondert von dem Ein/Ausschal ten der automatischen Belichtungsfunktion erzeugt. In diesem Fall ist das Bedienungsfeld 18 mit einer speziellen Taste am Eingeben eines Befehls ausgestattet, welcher anzeigt, ob das Halteglied 13 (die Hintergrundkorrektur) ein- oder ausge schaltet sein sollte.

Fig. 10 ist ein Blockdiagramm der in Fig. 7 dargestellten Mittelungsschaltung 12. Die dargestellte Schaltungsanordnung bezieht sich auf die (5×5)-Matrix von Bildelementen. Die Mittelungsschaltung 12 besteht aus 5 Schieberegistern 120 ₁ bis 120 ₅, vier Speichern 121 ₁ bis 121 ₄ und einem Mittelungs rechner 122. Jedes der Schieberegister 120₁ bis 120₅ be steht aus 4 Haltegliedern aus D-Flip-Flops, welche in Reihe geschaltet sind und durch das Taktsignal CK angesteuert wer den. Das Bildsignal D₀′ wird an das Halteglied der ersten Stufe und den Speicher 121 ₁ angelegt. Wenn 25 Bildelemente der (5×5)-Matrix benannt sind, wie in Fig. 11 dargestellt sind, werden die Gradationspegeldaten D1 bis D25 der Bild elemente an den Mittelungsrechner 122 gleichzeitig angelegt, wenn der letzte Gradationspegel-Datenwert D25 an das Schiebe register 120 ₁ angelegt wird.

Claims

1. Verfahren zur Verarbeitung von Bilddaten, die von einer Vorlage gelesen wurden und die vorbestimmten Gradationswerten zugeordnet sind, wonach

a) der Gradationswert eines betrachteten Bildpunktes mit einem vorbestimmten Gradationswert, der in einem Bereich zwischen minimaler Gradation und maximaler Gradation festgelegt ist, verglichen wird,
b) der Gradationswert des betrachteten Bildpunktes dann unverändert weiterverwendet wird, wenn der Gradationswert des betrachteten Bildpunktes heller ist als der bestimmte Gradationswert,
c) der Gradationswert des betrachteten Bildpunktes dann umgesetzt bzw. korrigiert wird, wenn er gleich oder dunkler als der vorbestimmte Gradationswert ist und gleichzeitig die peripheren Bildpunkte des betrachteten Bildpunktes dunkler als ein bestimmter Gradationswert sind, wobei
d) die Umsetzung bzw. Hintergrund-Korrektur des Gradationswertes des betrachteten Bildpunktes auf der Grundlage des Mittelwertes der Gradationswerte einer vorherbestimmten Anzahl von peripheren Bildpunkten, welche in der unmittelbaren Umgebung des betrachteten Bildpunktes gelegen sind, und auf der Grundlage des Gradationswertes des betrachteten Bildpunktes selbst durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung des Mittelwertes der Gradationswerte auch der Gradationswert des betrachteten Bildpunktes mit verwendet wird.

3. Bildverarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung von Bilddaten, die mit Hilfe einer optischen Leseeinrichtung von einer Vorlage gelesen wurden, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Vergleichseinrichtung (10), um festzustellen, ob der Gradationswert eines betrachteten Bildpunktes, welcher in den von der Vorlage gelesenen Bilddaten enthalten ist, gleich oder größer als ein vorbestimmter Gradationswert ist oder nicht,
einer Umsetzeinrichtung (11), um den Gradationswert des betrachteten Bildpunktes dann zu erzeugen, wenn der Gradationswert heller oder weißer als der vorbestimmte Gradationswert ist und um einen in seinem Wert umgesetzten Gradationswert des betrachteten Bildpunktes dann zu erzeugen, wenn der Gradationswert des betrachteten Bildpunktes gleich oder dunkler bzw. schwärzer als der vorbestimmte Gradationswert ist, und die Bildpunkte in der Umgebung des betrachteten Bildpunktes dunkle Bildpunkte mit relativ großen Gradationswerten sind,
einer Mittelungseinrichtung (12, Fig. 10) zur Bildung des Mittelwertes der Gradationswerte einer vorbestimmten Anzahl von Bildpunkten, die durch die Umsetzeinrichtung (11) erzeugt wurden, wobei die vorbestimmte Anzahl von Bildpunkten einen in Betracht gezogenen Bildpunkt und Bildpunkte enthält, welche in der Peripherie des in Betracht gezogenen Bildpunktes gelegen sind, und mit einer Operationseinheit (14), um einen Hintergrund-korrigierten Gradationswert des betrachteten Bildpunktes anhand des Gradationswertes des betrachteten Bildpunktes und des gemittelten Gradationswertes zu erzeugen.

4. Bildverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelungseinrichtung (12) ein arithmetisches Mittel des vorherbestimmten Gradationspegels jedes der Bildpunkte, welche die eingegebenen Gradationspegel haben, welche gleich oder höher als der Bezugsgradationspegel sind, und der eingegebenen Gradationspegel der verbleibenden Bildelemente berechnet, welche kleiner als der Bezugsgradationspegel sind.

5. Bildverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelungseinrichtung (12) ein gewichtetes Mittel des vorherbestimmten Gradationspegels jedes der Bildpunkte, welche die eingegebenen Gradationspegel haben, die gleich oder höher als der Bezugsgradationspegel sind, und der eingegebenen Gradationspegel der restlichen Bildpunkte berechnet, die kleiner als der Bezugs gradationspegel sind.

6. Bildverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Bilddichte so eingestellt ist, größer zu werden, der Bezugsgradationspegel entsprechend nachgeführt wird.

7. Bildverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch eine Eingabeeinrichtung (17, 18), um manuell den Bezugsgradationspegel einzugeben, welcher an die Vergleichseinrichtung (10) anzulegen ist.

8. Bildverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch eine Eingabeeinrichtung (17, 18), um automatisch den Bezugsgradationspegel auf der Basis der Bilddichte einzugeben.

9. Bildverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (10) dafür ausgebildet ist, den Vergleichsvorgang anhand einer Anzahl von Bildpunkten durchzuführen, die in einer vorbestimmten Matrix enthalten sind, und daß die Anzahl an Bildpunkten, welche in der Matrix enthalten sind, auf der Basis der Größe einer Hintergrund-Verunreinigung auswählbar ist.

10. Bildverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eingegebenen Gradationspegel der Bildpunkte Daten sind, die durch einen Prozeß erhalten werden, bei welchem beobachtete Gradationspegel der Bildpunkte in relative Gradationspegel auf der Basis eines höchsten Gradationspegels eines Hintergrundbildes der Vorlage umgesetzt werden.

11. Bildverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der höchste Gradationspegel reinem Weiß am nächsten kommt.

12. Bildverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugsgradationspegel auf der Basis des höchsten Gradationspegels festlegbar ist.

13. Bildverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorherbestimmte Gradationspegel der niedrigste Gradationspegel eines Hintergrunds der Vorlage ist.

14. Bildverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der vorherbestimmte Gradationspegel der niedrigste der Gradations pegel der Bildpunkte ist, die in der Matrix enthalten sind.

15. Bildverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinrichtung (14) eine Subtrahiereinrichtung aufweist, um den gemittelten Gradationspegel von dem eingegebenen Gradationspegel für jeden Bildpunkt zu subtrahieren.

16. Bildverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelungseinrichtung (12) zur Durchführung einer arithmetischen Mittelung ausgebildet ist.

17. Bildverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelungseinrichtung (12) zur Bildung eines gewichteten Mittelwertes ausgebildet ist.