DE4027897C2

DE4027897C2 - Bildverarbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE4027897C2
Application number: DE4027897A
Authority: DE
Inventors: Yoshinobu Mita
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-09-05
Filing date: 1990-09-03
Publication date: 1996-07-18
Anticipated expiration: 2010-09-04
Also published as: GB2238927A; GB2238927B; GB9019296D0; DE4027897A1; US5488672A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bildverarbeitungsvor richtung zur Verarbeitung von digitalen Bilddaten, die für einzelne Bildelemente jeweils in einer Breite von n Bit vor liegen, wie bei einem Binär- oder Ternärbild, und zwar durch eine zusätzliche Umwandlung in ein Vielwertbild.

In einem Fall, in dem ein Bild durch eine derartige Vorrich tung verarbeitet wird, nachdem es zuvor in ein Binärbild ge wandelt wurde, ist die vorherige Umwandlung des Binärbildes in ein Vielwertbild erforderlich.

Genauer ist zu einer Farbverarbeitung wie zum Maskieren ei nes Binärbildes ein gleichzeitiges Berechnen dreier Farbbil der durch Gebrauch von drei Farbkomponenten erforderlich, und eine Technik zum Umwandeln des Binärbildes in ein Viel wertbild ist unentbehrlich.

Als übliche Technik zum Umwandeln eines Binärbildes in ein Vielwertbild wurde eine Methode vorgeschlagen, bei der eine Anzahl von Punkten innerhalb eines rechteckigen Bereichs be stimmter Größe zum Erhalt eines im folgenden als "Bereichswert" bezeichneten Anteils eines durch die Punkte belegten Bereichs gezählt wird, wobei durch den Bereichswert eine Dichte bestimmt ist.

Wenn beispielsweise innerhalb eines 4 × 4-Bildelementbe reichs 8 Punkte dargestellt sind und wenn ein Dichtebereich 8 Bit umfaßt, was 256 Graustufen entspricht, so wird eine Dichte von

256 × 8/(4 × 4) = 128

erzielt. In diesem Beispiel beträgt der Bereichswert "8/(4 × 4)".

Bei dieser üblichen Methode wird aber nur eine durchschnitt liche Dichte für jeden Bereich berechnet. Das heißt, diese Methode hat die gleiche Wirkung wie eine Filterung des Bil des mittels eines Glättungsfilters. Kantenabschnitte und das gesamte, sich ergebende Bild werden deswegen unscharf.

Speziell in einem Fall, in dem ein Eingangs-Binärbild Zei chen oder Figuren entspricht, nimmt die Auflösung ab und die Qualität des sich ergebenden Bildes verschlechtert sich er heblich.

Im übrigen zeigt die US 4,718,091 ein Bildverarbeitungssy stem, das zur Verarbeitung von Farbbildern geeignet ist. Ge nauer können dort jeweilige Farbkomponenten eines Bildsi gnals mittels digitaler Signalprozessoren in Echtzeit paral lel verarbeitet werden. Ein Bereich von 3 × 3 Bildpunkten wird dabei zur Berechnung von Wichtungsfaktoren berücksich tigt. Die Wichtungsfaktoren werden dann zur anschließenden Weiterverarbeitung der Bilddaten verwendet. Eine Wandlung der Bilddaten in Verarbeitungsbilddaten durch Vielwertbil dung ist dort allerdings nicht gezeigt.

Eine solche offenbart aber die US 4,853,969. Genauer ist dort ein Bildverarbeitungssystem zur Verarbeitung von digi talen Bilddaten mit Vielwertbildung gezeigt. Die Bilddaten liegen dabei für einzelne Bildelemente jeweils in einer Breite von n Bit vor. Vor der Verarbeitung der digitalen Bilddaten wird eine Filterung bzw. Wandlung der n Bit brei ten digitalen Bilddaten in m Bit breite, gefilterte Digital signale bzw. Verarbeitungsbilddaten durchgeführt, wobei die Bedingung gilt, daß n und m ganze positive Zahlen sind und n < m ist. Ferner wird dort nach der Filterung noch das gefil terte Digitalsignal in ein o-wertiges Digitalsignal gewan delt, wobei o n gilt.

Beispielhaft ist dort ausgeführt, daß ein 4 Bit breites Ein gangssignal mit 4 Bit breiten Koeffizienten multipliziert bzw. gefiltert gefiltert wird. Aus dieser Operation ergeben sich 8 Bit breiten Daten. Da Überlauffehler auftreten kön nen, werden diese 8 Bit breiten Daten in 10 Bit breite Daten gewandelt. Eine Rundung muß nunmehr nicht mehr vorgenommen werden. Mithin ist das ansonsten auftretende "Rundungs-Rau schen", vermeidbar. Nachfolgend werden mit einer Quantisie rungsberechnung die 10 Bit breiten Daten zu 4 oder 2 Bit breite Daten gewandelt.

Somit ist ein Bildverarbeitungsvorrichtung zur Verarbeitung von digitalen Bilddaten gezeigt, die in einer Breite von n Bit vorliegen und vor oder zur Verarbeitung in in Bit breite Verarbeitungsbilddaten gewandelt werden.

Diese Bildverarbeitungsvorrichtung und deren bislang be kannte Verarbeitungsart führt bei einem, in größerem Umfang aus Linien bestehendem Original zu Unschärfen bei der Wie dergabe des bearbeiteten Bildes. Dieses ist dadurch bedingt, weil die dort vorgenommene Filterung wie ein Glättungsfilter wirkt und somit Kantenabschnitte usw. unscharf werden.

Ferner erfolgt eine für farbige Vorlagen erforderliche Be rücksichtigung einzelner Farbkomponenten nicht, so daß ins besondere auch deshalb eine Bildverschlechterung bei Farb bildern zu erwarten ist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Bildverarbeitungssystem der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine Auflösungsverminderung eines durch digitale Bilddaten darstellbaren Farbbilds aufgrund einer Vielwertbildung verringert ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Pa tentanspruchs 1 bzw. 11 angegebenen Maßnahmen gelöst.

So erfolgt die Wandlung von Farbbilddaten nach Hauptfarbkom ponenten getrennt insbesondere dadurch, daß die Verarbei tungsbilddaten einer jeweiligen Hauptfarbkomponente aus ge wandelten Bilddaten dieser Hauptfarbkomponente und gewandel ten Bilddaten der dazu korrespondierenden Unterfarbkomponen ten zusammengesetzt sind. Dabei erfolgt die Wandlung der Bilddaten der jeweiligen Unterfarbkomponenten unter Berück sichtigung der Dichte eines zu dem Bildelement der Haupt farbkomponente benachbarten Bildelementebereichs.

Durch die Gesamtheit dieser Maßnahmen wird die Herabsetzung der Auflösung und damit die Verschlechterung der Bildquali tät wirkungsvoll verringert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrie ben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Farbverarbeitungseinheit einer Bildverarbeitungsvorrichtung entsprechend einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel darstellt,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Zeilenspeichers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Vielwertbildungsabschnitts des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Maskierberechnungsabschnitts des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 5 ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Farb verarbeitungseinheit einer Bildverarbeitungsvorrichtung entsprechend einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungs beispiel darstellt, und

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Maskierungsabschnitts des zweiten Ausführungsbeispiels.

Erstes Ausführungsbeispiel

Gleichung (1) ist eine üblicherweise zur Maskierung be nutzte Matrizengleichung:

wobei Y, M und C jeweils für Farbkomponentendaten vor der Maskierverarbeitung, Y′, M′ und C′ jeweils für Farbkompo nentendaten nach der Maskierverarbeitung und a₁₁. . .a₃₃ für Maskierkoeffizienten stehen.

Eine direkte Anwendung dieser Gleichung (1) auf ein ur sprüngliches Vielwertbild (8 Bit breites Bild oder so ähn lich) ist problemlos. Wenn sie aber auf ein durch ein mit tels eines Glättungsfilters aus einem Binärbild auf vorste hend erwähnte Weise gewonnenes Vielwertbild angewendet wird, wird das sich ergebende Bild unscharf.

In diesem Ausführungsbeispiel wird die Maskierberechnung mittels aus Binärdaten einer Hauptfarbe gewonnenen Viel wertdaten durchgeführt, während für Unterfarben geglättete Dichtedaten benutzt werden. Zusätzlich werden für die Un terfarben mit Korrekturkoeffizienten multiplizierte Mas kierkoeffizienten für das ursprüngliche Vielwertbild be nutzt.

Genauer wird die Maskierung mittels folgender Gleichungen (2), (3) und (4) durchgeführt:

Y0, M0 und C0 stehen für Daten (0 oder 255), die durch Wandlung jeder Binärdaten von Gelb, Magentarot und Zyanblau für jedes Bildelement in einfache Vielwertdaten gewonnen wurden, und (Y), (M) und (C) stehen für Daten über geglät tete Dichtedaten von Gelb, Magentarot und Zyanblau, die durch Glättung eines Bereichs in der Nachbarschaft des Zielbildelements mittels Glättungsverarbeitung gewonnen wurden.

Beispielsweise wird hinsichtlich einer Maskierberechnung für eine Hauptfarbe Gelb der Wert Y0 benutzt, der durch Wandlung von Binärdaten in Vielwertdaten gewonnen wurde, während unter Bezug auf Magentarot und Zyanblau als Unter farben geglättete Dichtedaten (M) und (C) zur Maskierbe rechnung benutzt werden.

Der Grund zur Benutzung von (M) und (C) für Unterfarben, die durch Glättung eines Bereichs in der Nachbarschaft des Zielbildelements gewonnene Daten sind, ist wie folgt: Weil in diesem Fall das Originalbild binär ist, hat Y0 einen Wert von 0 oder 255 für jedes Bildelement. Daher besteht die Möglichkeit, daß die Farbe des Zielbildelements äußerst unterschiedlich gegenüber der des Ursprungsbildes wird, wenn zum Erhalt seiner Vielwertdaten lediglich ein Ziel bildelement untersucht wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Prinzip benutzt, daß ein gedrucktes Bild, das bei spielsweise aus farbigen Punkten besteht, wie ein Bild mit einer gewöhnlichen Farbe ausschaut, wenn es makroskopisch aus einer Entfernung betrachtet wird, weil diese Punkte sich gegenseitig vermischen und hochfrequente Komponenten der Punkte nicht unterschieden werden können. (M) und (C) sind Werte, die durch Glättung eines Bereiches in der Nach barschaft eines Zielbildelements gewonnen und zum Unter drücken der hochfrequenten Komponenten pro Punkteinheit des Binärbildes zum Erhalt der Originalfarbe benutzt werden.

Wie durch die Gleichung (2) ausgedrückt wird, sind die Ko effizienten der Unterfarben Magentarot und Zyanblau 255/(Y) × a₁₂ und 255/(Y) × a₁₃, wenn die zur Maskierung eines Vielwertbildes ursprünglich benutzten Koeffizienten a12 und a13 sind.

Zur Erzielung passender Wirkungen werden diese Koeffizien ten so bestimmt, daß zu der Binärdaten verwendenden Berech nung gehörende Fehler unterdrückt werden.

Dieses geschieht, weil in diesem Fall die Maskierberechnung durchgeführt wird, indem die Binärdaten der Hauptfarbe Gelb benutzt werden. Ohne seinen Binärzustand zu verändern, wird Y0 entweder zu 0 oder 255, wenn auf 8-Bit normiert wird. Wenn Y0 = 0 ist, liegt als Ergebnis der Maskierberechnung eine Datenunterschreitung vor, daher ist Y′ = 0, da die Ko effizienten a₁₂ und a₁₃ für die Unterfarben normalerweise negativ sind.

Entsprechend entsteht eine Unterschreitung nur dann nicht, wenn Y0 = 255 ist. Dann, in dem Fall Y0 = 255, ist es er forderlich, einen Maskierungsbetrag zu addieren, welcher von der Bildelementposition abgezogen wird, an der Y0 = 0 ist.

Wenn der Glättungswert der Hauptfarbe Gelb in der Nachbar schaft des Zielbildelements (Y) ist, ist für Y0 = 255 der Bereichswert (die Wahrscheinlichkeit) (Y)/255. Beispiels weise wird der reziproke Wert, 255/(Y), als Korrekturkoef fizient benutzt, mit dem die Maskierkoeffizienten a₁₂ und a₁₃ für die Unterfarben multipliziert werden, wobei der Subtraktionsbetrag zur Maskierung in der Nachbarschaft ei nes bestimmten Bereichs passend gemacht wird.

Zur Berechnung der magentaroten Komponente sind die Mas kierkoeffizienten der geglätteten Unterfarben Gelb und Zyanblau dementsprechend 255/(M) × a₂₁ bzw. 255/(M) × a₂₃. Zur Berechnung der zyanblauen Komponente sind die Maskier koeffizienten der geglätteten Unterfarben Gelb und Magenta rot dementsprechend 255/(C) × a₃₁ bzw. 255/(C) × a₃₂.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Farb verarbeitungseinheit einer Bildverarbeitungsvorrichtung entsprechend einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbei spiel darstellt.

Binärdaten Y, M und C, die drei Farbkomponenten von Farb bilddaten sind, werden jeweils in Zeilenspeicher 1 bis 3 entsprechend jeder Farbkomponente eingegeben und Zeilenda ten der Hauptabtastrichtung einschließlich Daten über das Zielbildelement werden von diesen Zeilenspeichern an den jeweiligen Farbkomponenten entsprechende Vielwertbildungs schaltungen 21 bis 23 ausgegeben.

Zeilendaten von den entsprechenden Zeilenspeichern 1 bis 3 werden in Vielwertbildungsabschnitte 4 bis 6 gegeben und durch die Vielwertbildungsschaltungen 21 bis 23 sowie die Vielwertbildungsabschnitte 4 bis 6 in 8-Bit breite Viel wertdaten gewandelt. Auf diese Weise werden maskierte Daten Y′, M′ und C′ erzielt, die durch den Maskierberechnungsab schnitte 7 bis 9 basierend auf den vorstehend genannten Gleichungen (2), (3) und (4) berechnet werden.

Der Aufbau der in Fig. 1 gezeigten Farbverarbeitungseinheit wird nachstehend detaillierter beschrieben.

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau von jedem der Zeilenspeicher 1 bis 3 darstellt.

Jeder der Zeilenspeicher 1 bis 3 hat Speicher 11 bis 14 vom Typ eines Schiebespeichers. Eingangsbilddaten (Y, M oder C) werden zunächst in den Schiebespeicher 11 eingegeben und nach einer einer Horizontalperiode entsprechenden Zeitdauer ausgegeben, was einer Verzögerung um eine Zeile entspricht. Die Datenausgabe aus dem Schiebespeicher 11 ist gleichzei tig die Dateneingabe in den Schiebespeicher 12. Auf die gleiche Weise werden Daten aus den jeweiligen Schiebespei chern 13 und 14 um eine Zeile verzögert ausgegeben.

Aus der Datenausgabe von jedem der Zeilenspeicher 1 bis 3 werden die Horizontalzeilendaten, die Daten über das Ziel bildelement enthalten, aus dem Schiebespeicher 12 jeweils entsprechend in die Vielwertbildungsschaltungen 21 bis 23 eingegeben. Jede der Vielwertbildungsschaltungen 21 bis 23 dient nur zur Verarbeitung der Binärdaten, 1 oder 0, auf die Weise, daß der Absolutwert der Binärdaten erhöht wird. Beispielsweise werden zur einfachen Konvertierung der Ein gangsdaten in 8-Bit breite Vielwertdaten Binärdaten auf 0 oder 255 gesetzt.

In den Vielwertbildungsabschnitten 4 bis 6 wird eine Glät tung und Vielwertbildung eines Bereichs in der Nachbar schaft des Zielbildelements wie nachstehend beschrieben vollführt.

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau für jeden der Vielwertbildungsabschnitte 4 bis 6 darstellt.

Das Ausgangssignal von jedem der Zeilenspeicher 1 bis 3 wird in Addierabschnitte 51 bis 55 der entsprechenden Viel wertbildungsabschnitte 4 bis 6 gegeben. Die Arbeitsweise des Vielwertbildungsabschnitts 4 wird nachstehend unter al leinigen Bezug auf die Farbkomponente Y beschrieben. Jeder der Addierabschnitte 51 bis 55 ist mit Zwischenspeichern 56 bis 59 ausgestattet. (In der Fig. 3 ist nur der innere Auf bau des Addierabschnitts 51 dargestellt). In die Addierab schnitte 51 bis 55 gegebene Daten werden bei jedem Anstieg eines Bildtransfertakts CLK um ein Bildelement verschoben und die Menge von "1" Pegeln in 5 aufeinanderfolgenden Bildelementen einer Horizontalzeile wird in einem Addierer 60 berechnet. Die durch die Addierabschnitte 51 bis 55 ad dierten Daten werden zur Addition unter Bezug auf 5 aufein anderfolgenden Zeilen in vertikaler Richtung des Bildes in einen Addierer 61 eingespeist. Das heißt, daß der Addierer 61 die Summe von "1" Pegeln aus 5 × 5 Bildelementen (in diesem Fall ist diese die gleiche, wie die Anzahl der Punkte in 5 × 5 Bildelementen) berechnet und ausgibt, wobei sich das Zielbildelement in der Mitte befindet. Zur Normie rung in beispielsweise 8-Bit breite Daten, werden die Aus gabedaten des Addierers 61 in einen Normierungsabschnitt 62 gegeben. Das heißt, der in einem Bereich zwischen 0 und 25 liegenden Ausgabewert des Addierers wird so normiert, daß er durch 8-Bit breite Werte zwischen 0 und 255 verkörpert werden kann. Durch diese Verarbeitung wird der geglättete Wert (Y) in der Nachbarschaft des Zielbildelements gewon nen. Gleichermaßen werden die (M)-Daten vom Vielwertbil dungsabschnitt 5 und die (C)-Daten vom Vielwertbildungsab schnitt 6 ausgegeben. Normalerweise kann für den Fall einer 8-Bit-Normierung ein geglätteter Wert der Farbe in der Nachbarschaft des Zielbildelements durch

ausgedrückt werden.

Geglättete Daten (Y), (M) bzw. (C) und Hauptmaskierfarben daten Y0, M0 bzw. C0 werden von den Vielwertbildungsab schnitten 21 bis 23 wie in Fig. 1 gezeigt ausgegeben und zur nachstehend erläuterten Berechnung in die Maskierbe rechnungsabschnitte 7 bis 9 eingespeist.

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau von jedem der Maskierberechnungsabschnitte 7 bis 9 darstellt.

Die Maskierberechnungsabschnitte 7 bis 9 führen eine den Gleichungen (2) bis (4) entsprechende Verarbeitung durch. Die Arbeitsweise zur Ausführung der Berechnung gemäß Glei chung (2) in dem Maskierberechnungsabschnitt 7 wird nun nachstehend beschrieben.

Gemäß Fig. 4 wird durch eine Koeffiziententabelle 81 eine Tabelle gebildet, in der die Ergebnisse der bei der Eingabe von (Y), d. h. der geglätteten Daten für die Hauptfarbe aus dem Vielwertbildungsabschnitt 4, erforderlichen Berechnung 255/(Y) vorab gespeichert sind. Ein Multiplizierer 82 wird mit den Hauptfarbendaten Y0, die aus dem Vielwertbildungs abschnitt 21 ausgegeben werden, versorgt und gibt durch Multiplikation von Y0 mit a11 das Produkt a₁₁·Y0 aus.

Die durch die Vielwertbildungsabschnitte 5 und 6 erhalte nen, geglätteten Unterfarbendaten (M) und (C) werden ent sprechend in die Multiplizierer 84 und 85 eingespeist, mit Maskierkoeffizienten für die Unterfarben multipliziert und als Werte a₁₂·(M) und a₁₃·(C) berechnet und ausgegeben.

Die Ergebnisse dieser Berechnung werden sodann in die Mul tiplizierer 86 und 87 gegeben und mit 255/(Y), d. h. dem Ausgangssignal der Koeffiziententabelle 81 multipliziert, wodurch die Werte 255/(Y) × a₁₂·(M) und 255/(Y) × a₁₃·(C) gewonnen werden.

Die Ausgangssignale der Multiplizierer 86 und 87 und das Ausgangssignal a₁₁·Y0 des Multiplizierers 82 werden in einem Addierer 88 jeweils miteinander addiert und man erhält

wie durch die Gleichung (2) beschrieben.

Das Ergebnis dieser Berechnung wird durch einen Prüfab schnitt 89 unter Bezug auf eine Über- oder Unterschreitung geprüft. Diese Prüfung ist erforderlich, da die Möglichkeit besteht, daß a₁₁ größer als 1.0 und a₁₂ und a₁₃ negativ sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel benutzt der Prüfab schnitt 89 8-Bit breite Vielwertdaten und setzt die Daten auf 0, wenn das Ergebnis der Berechnung kleiner oder gleich 0 ist, bzw. setzt die Daten auf 255, wenn das Ergebnis grö ßer oder gleich 255 ist.

In den Maskierberechnungsabschnitten 8 und 9 werden die gleichen Berechnungen wie die in dem Maskierberechnungsab schnitt 7 durchgeführten ebenso zum Erhalt von M′ und C′ durchgeführt.

Bei der vorstehend beschriebenen Maskierverarbeitung wird die Hauptfarbkomponente keiner Glättung unterzogen und die Bilddaten nach der Verarbeitung liegen ziemlich nahe am Original. Sogar in dem Fall, in dem ein durch dieses Ver fahren erhaltenes Vielwertbild verschiedenen Bildverarbei tungen unterzogen wird, oder einfach binär gewandelt wird, oder einer Verarbeitung mittels einer Dithermethode oder einer Fehlerdiffusionsmethode unterzogen wird, ist es mög lich, auf einfache Weise ein Bild zu erhalten, das sich durch hohe Wiedergabetreue gegenüber dem Originalbild aus zeichnet, sogar nach einer Maskierungsverarbeitung.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird in einem Fall, in dem die Maskierung auf ein n-wertiges Bild, wie ein Binär- oder Ternärbild, angewandt wird, die Berechnung mittels nicht geglätteter Daten für die Hauptfarbe und mittels geglätte ter Daten für die Unterfarben durchgeführt, wobei es so möglich ist, die Maskierung auf ein n-wertiges Bild ohne Beeinträchtigung der Kanteninformation und unter Erhalt der Genauigkeit von erwünschten Punktpositionen anzuwenden. So mit bewirkt die vorliegende Erfindung eine Verbesserung der Bildqualitäten.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden nicht geglättet Daten für die Hauptfarbe benutzt. Indes läßt sich die gleiche Wirkung dadurch erzielen, daß die Größe der Glättungsmatrix der Hauptfarbe kleiner als die der Matrizen der Unterfarben gewählt wird. Wesentlich ist es, die Glättungsart unter Bezug auf eine Hauptfarbe und anderer Farben zu ändern. Mit anderen Worten, zur Steige rung der Bildqualitäten sind die auf eine Hauptfarbe ange wendeten Arten von Vielwertverarbeitung gegenüber den auf andere Farben angewendeten Arten unterschiedlich und die Farb-Maskierverarbeitung wird anschließend auf die gewon nenen Daten angewendet.

Zweites Ausführungsbeispiel

Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird eine Maskierungs berechnung für eine Hauptfarbe mit aus Binärdaten gewon nenen Vielwertdaten durchgeführt, während wie bei dem er sten Ausführungsbeispiel geglättete Dichtedaten für die Un terfarben verwendet werden.

Genauer wird die Maskierung mittels der Gleichungen (5), (6) und (7) durchgeführt:

wobei Y0, M0 bzw. C0 sowie (Y), (M) bzw. (C) usw. in diesen Gleichungen die gleichen Größen wie diejenigen bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind. Das heißt, Y0, M0 und C0 stehen für Daten, die durch Wandlung von Binärdaten von Gelb, Magentarot und Zyanblau in Vielwertdaten für jedes Bildelement gewonnen wurden, und (Y), (M) und (C) stehen für geglättete Dichtedaten von Gelb, Magentarot und Zyan blau, die durch Glättung eines Bereichs in der Nachbar schaft eines Zielbildelements mittels einer Glättungsverar beitung gewonnen wurden.

Wie im ersten Ausführungsbeispiel wird zur Maskierungsbe rechnung im zweiten Ausführungsbeispiel Gelb als Hauptfarbe benutzt und Y0 durch eine Wandlung von Binärdaten direkt in Vielwertdaten gewonnen, während geglättete Dichtedaten (M) und (C) für die Unterfarben Magentarot und Zyanblau verwen det werden.

(M) und (C), die durch Glättung eines Bereichs in der Nähe eines Zielbildelements gewonnene Daten sind, werden für die Unterfarben verwendet, um die hochfrequenten Komponenten pro Punkt des Binärbildes zu unterdrücken und somit die Ur sprungsfarbe wie vorstehend beschrieben zu gewinnen.

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Farb verarbeitungseinheit einer Bildverarbeitungsvorrichtung ge mäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt.

In der Farbverarbeitungseinheit gemäß Fig. 5 sind Zeilen speicher 1 bis 3 , Vielwertbildungsabschnitte 4 bis 6 und Vielwertbildungsschaltungen 21 bis 23 hinsichtlich Aufbau und Funktion gleich den entsprechenden Komponenten des er sten Ausführungsbeispiels und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt.

Fig. 6 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau jedes ein zelnen Maskierberechnungsabschnitts 70, 80 und 90 dar stellt.

Die Maskierberechnungsabschnitte 70, 80 und 90 entsprechen in dieser Abfolge den Gleichungen (5) bis (7). Die Arbeits weise der Ausführung der Berechnung gemäß Gleichung (5) in dem Maskierberechnungsabschnitt 70 wird nachstehend be schrieben.

Ein Multiplizierer 183 wird mit von der Vielwertbildungs schaltung 21 ausgegebenen Hauptfarbendaten Y0 gespeist und gibt durch Multiplikation von Y0 mit a₁₁ das Produkt a₁₁·Y0 aus.

Die geglätteten Unterfarbendaten (M) und (C) der Vielwert bildungsabschnitte 5 und 6 werden entsprechend in Multipli zierer 184 und 185 gegeben und dort mit Unterfarb-Maskier koeffizienten multipliziert, wobei so a₁₂·(M) und a₁₃·(C) berechnet und ausgegeben werden.

Die Ergebnisse dieser Berechnungen werden in einen Addierer 188 eingegeben und zu dem Ausgangssignal des Multiplizie rers 183 a₁₁·Y0 addiert, wobei wie in Gleichung (5) ausge drückt

a₁₁ · Y0 + a₁₂ · (M) + a₁₃ · (C)

gewonnen wird.

Zum Erhalt von M′ und C′ werden in den Maskierberechnungs abschnitten 80 und 90 die gleichen Berechnungen durchge führt wie diejenigen des Maskierberechnungsabschnitts 70. Wenn diese Berechnungsergebnisse hinsichtlich einer Über- oder Unterschreitung geprüft und die Daten erneut in Binär daten gewandelt wurden, kann eine Über- oder Unterschrei tung gemäß der Bitanzahl der binärisierenden Schaltung kor rigiert werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird aller dings so eine Korrektur nicht durchgeführt. Dieses ist so, weil wie nachstehend beschrieben eine Fehlerdiffusionsme thode oder eine Mittlere-Dichte-Speichermethode als eine Methode zur Rückwandlung in Binärdaten angewendet wird.

Bei der vorstehend beschriebenen Maskierverarbeitung wird eine Glättung nicht auf die Hauptfarbkomponente angewandt und die Bilddaten nach dieser Verarbeitung kommen dem ur sprünglichen Bild sehr nahe. Sogar in dem Fall, in dem ein durch dieses Verfahren erhaltenes Vielwertbild verschie denen Bildverarbeitungen unterzogen wird, oder einfach bi när gewandelt wird, oder einer Verarbeitung mittels einer Dithermethode oder einer Fehlerdiffusionsmethode unterzogen wird, ist es möglich, auf einfache Weise ein Bild zu erhal ten, das sich durch hohe Wiedergabetreue gegenüber dem Ori ginalbild auszeichnet, sogar nach einer Maskierungsverar beitung.

In einem Fall zur Durchführung einer erneuten Binärwandlung entsprechend den durch die Maskierberechnungsabschnitten 70, 80 und 90 eingespeisten Maskierergebnissen dienen die in Fig. 5 gezeigten Binärisierabschnitte 100, 110 und 111 zur Binärisierung gemäß einer Binärwandlungsmethode wie der Fehlerdiffusionsmethode oder der Mittlere-Dichte-Speicher methode, bei der eine Speicherung der Dichte vor und nach der Binärisierung erfolgt.

Eine derartige Binärwandlung des Dichtespeichertyps ver mischt die Daten nach der Maskierverarbeitung mit nahelie genden Bildelementen sogar bei Über- oder Unterschreitung, wobei so eine exakte Durchführung der Maskierung ermöglicht wird.

Wenn beispielsweise die Rückwandlung in Binärdaten basie rend auf der Dithermethode durchgeführt wird, tritt eine Unter- oder Überschreitung nicht auf und es ist unmöglich, passende Maskierungseffekte zu erzielen. Dieses ist so, weil sich das nach der Maskierung ausgegebene Binärbild durch Unter- oder Überschreitung in großem Maße von dem Maskierungsergebnis eines Vielwertbildes unterscheidet und weil die Unterschreitung einen großen Negativwert bzw. die Überschreitung einen sehr großen Wert im Vergleich mit der Vielwertmaskierung hat. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird deshalb zur Durchführung einer exakten Maskierung eine Binärwandlung der Dichte-Speicher-Art eingeführt.

Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele. Beispiels weise ist das Ursprungsbild nicht wie vorstehend erwähnt auf Binärdaten beschränkt, sondern kann ternär, quartär oder ähnliches sein.

Beispielsweise können in einem Fall, in dem das Ursprungs bild ternär ist, Daten wie [0, 1, 2] durch die Vielwertbil dungsschaltungen 21 bis 23 in [0, 128, 255] oder ähnlich gewandelt und die Werte in dem Addierer 61 zwischen 0 und 75 durch den Normierungsabschnitt 62 in dem Vielwertbil dungsabschnitt zwischen 0 und 255 normiert werden.

Die von den Multiplizierern benutzten Multiplizierkoeffizi enten können von außen eingespeist werden oder in einem ei gens zur Multiplikationsverarbeitung zur Verfügung gestell ten Festwertspeicher ROM abgespeichert sein.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird in einem Fall, in dem die Maskierverarbeitung auf ein n-wertiges Bild wie ein binäres oder ternäres Datenbild angewendet wird, die Be rechnung mit nicht geglätteten Werten für die Hauptfarbe und mit geglätteten Werten für Unterfarben durchgeführt, wobei es ermöglicht wird, Maskierung auf ein n-wertiges Bild anzuwenden, ohne Beeinträchtigung der Kanteninforma tion und unter Erhalt der Genauigkeit von erwünschten Punktpositionen. Somit ermöglicht die vorliegende Erfin dung, die Bildqualitäten zu verbessern.

In den Ausführungsbeispielen wurde nur eine Bildverarbei tungseinheit beschrieben. Wenn die vorliegende Erfindung in einem Farbfaksimilegerät angewendet wird, das n-wertige Bilddaten überträgt und empfängt, bewirkt sie eine ausge prägte Verbesserung der Bildqualität.

Zur Anwendung der vorliegenden Erfindung in dem vorstehend erwähnten Farbfaksimilegerät benötigt die Farbverarbei tungseinheit nach Fig. 1 oder Fig. 5 zusätzliche Einheiten als vorangehende Stufe der mit 1, 2 bzw. 3 bezeichneten Zeilenspeicher. Bei diesen Einheiten handelt es sich um eine Kommunikationssteuerungseinheit zum Empfang von Signalen aus einem öffentlichen Netzwerk, eine Bilddaten-Demodulie rungseinheit und eine Farbsignalverarbeitungseinheit (C-PROZESS), die aus demodulierten Farbdaten jede Farbkompo nente, Y, M, oder C, herausgreift und die sich daraus erge benden, unabhängig synchronisierten Daten ausgibt. Weiter hin sollten die Ausgänge der Maskierberechnungsabschnitte 7, 8 und 9 nach Fig. 1, oder die Ausgänge der Binärisierab schnitte 100, 110 und 111 nach Fig. 5 mit einem Farbdrucker verbunden werden. Als Farbdrucker kann ein Tintenstrahl drucker, ein elektrofotografischer Drucker, ein Thermo transferdrucker oder ähnliches benutzt werden. Im besonde ren ist der Gebrauch eines Binärdruckers, beispielsweise eines Bubble-Jet-Druckers, zum Aufbau des Farbfaksimilege räts vorzuziehen.

Gemäß den Ausführungsbeispielen wird die durchschnittliche Dichte von Farbdaten unter Ausschluß der Hauptfarbendaten erzielt, während es gleichwohl möglich ist, andere Arten von Daten mit einem höchsten Frequenzwert oder einem Fre quenzmedianwert zu erzielen.

Claims

1. Bildverarbeitungsvorrichtung zur Verarbeitung von digita len Bilddaten, die für einzelne Bildelemente jeweils in einer Breite von n Bit vorliegen, wobei vor der Verarbeitung der digitalen Bilddaten eine Wandlung der n Bit breiten digitalen Bilddaten in m Bit-breite Verarbeitungsbilddaten erfolgt, n und m ganze positive Zahlen sind und n < m gilt, dadurch gekennzeichnet,
daß die digitalen Bilddaten Farbbilddaten sind, deren Wand lung nach Hauptfarbkomponenten getrennt derart erfolgt,
daß die Verarbeitungsbilddaten einer jeweiligen Hauptfarbkom ponente aus gewandelten Bilddaten dieser Hauptfarbkomponente und gewandelten Bilddaten der dazu korrespondierenden Unter farbkomponenten zusammengesetzt sind,
wobei die Wandlung der Bilddaten der jeweiligen Unterfarbkom ponenten unter Berücksichtigung der Dichte eines zu dem Bild element der Hauptfarbkomponente benachbarten Bildelementebe reichs erfolgt.

2. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Wandlung der Bilddaten der jeweiligen Unterfarbkomponenten eine Durchschnittsdichte der Hauptfarb komponente in dem zu dem Bildelement der Hauptfarbkomponente benachbarten Bildelementebereich bereitstellt.

3. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß, wenn die gewandelten Bilddaten der Hauptfarbkomponente gleich X ist, die gewandelten Bilddaten der Unterfarbkomponenten gleich Y und Z sind, und die Verar beitungsbilddaten der Hauptfarbkomponente gleich D sind, die Verarbeitung mit der Gleichung D=a_P1X+a_P2b_cY+a_P3b_cZdurchgeführt wird, wobei a_P1, a_P2 und a_P3 vorbestimmte Koef fizienten und b_c ein Korrekturkoeffizient sind.

4. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Basis der Hauptfarbkomponente und der Unterfarbkomponente eine Maskier verarbeitung erfolgt.

5. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Farbkomponente einer der drei Primärfarbkomponenten entspricht.

6. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Bilderzeugungseinrich tung zum Ausbilden eines Bildes auf einem Medium.

7. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeich net durch eine Einrichtung zum Durchführen einer l-Wertbil dungs-Verarbeitung auf maskierverarbeitete, digitale Bildda ten, wobei l < m gilt.

8. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderzeugungsein richtung ein Drucker ist.

9. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, daß der Drucker ein Tintenstrahldrucker ist.

10. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß der Tintenstrahldrucker ein Drucker vom Bubble-Jet-Typ ist.

11. Bildverarbeitungsverfahren zur Verarbeitung von digitalen Bilddaten, die für einzelne Bildelemente jeweils in einer Breite von n Bit vorliegen, wobei vor der Verarbeitung der digitalen Bilddaten eine Wandlung der n Bit breiten digitalen Bilddaten in m Bit breite Verarbeitungsbilddaten erfolgt, n und m ganze positive Zahlen sind und n < m gilt, dadurch gekennzeichnet,
daß die digitalen Bilddaten Farbbilddaten sind, deren Wand lung nach Hauptfarbkomponenten getrennt derart erfolgt, daß die Verarbeitungsbilddaten einer jeweiligen Hauptfarbkom ponente aus gewandelten Bilddaten dieser Hauptfarbkomponente und gewandelten Bilddaten der dazu korrespondierenden Unter farbkomponenten zusammengesetzt sind,
wobei die Wandlung der Bilddaten der jeweiligen Unterfarbkom ponenten unter Berücksichtigung der Dichte eines zu dem Bild element der Hauptfarbkomponente benachbarten Bildelementebe reichs erfolgt.