DE4212030A1

DE4212030A1 - Bildverarbeitungsvorrichtung und diese enthaltendes system

Info

Publication number: DE4212030A1
Application number: DE19924212030
Authority: DE
Inventors: Osamu Tsujii
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-04-10
Filing date: 1992-04-09
Publication date: 1992-10-22
Also published as: JPH0594521A; JP2962920B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Bildverar beitung, wobei ein eingegebenes Bild einer Vergrößerungsver änderung unterzogen und das verarbeitete Bild ausgegeben wird.

Als ein Typ von Bildausgabevorrichtungen sind Laserdrucker für medizinische Einsatzzwecke bekannt, bei denen Multifor mat-Grauskalenbilder durch Abtastung eines Laserstrahles auf einem Film aufgezeichnet werden. Bei einer solchen Vor richtung wird normalerweise ein vergrößertes Bild auf einem Film aufgezeichnet, wobei dieses Bild durch Durchführung einer Interpolation unter Erhöhung der Zahl der Bildelemente in einem eingegebenen Originalbild erhalten wird. Als Inter polationsverfahren werden dabei normalerweise Replikation, bilineare Interpolation und "cubic-spline"-Interpolation an gewendet. Eine glattere Interpolation kann erzielt werden, indem man eines der beiden letztgenannten Verfahren anwen det. Die Bedienungsperson kann ein geeignetes Verfahren aus wählen und einstellen, und eine Interpolationsrechnung wird für den gesamten Bereich eines ausgegebenen Bildes unter Durchführung des eingestellten Verfahrens vorgenommen.

Allgemein wird bevorzugt, eine bilineare Interpolation, des weiteren eine "cubic-spline"-Interpolation, durchzuführen, bei denen ein glatteres bzw. gleichmäßigeres vergrößertes Bild erhalten werden kann, wenn das Vergrößerungsverhältnis gegenüber dem Originalbild ansteigt. Wenn jedoch beispiels weise eine Buchstabenfolge, ein einzelnes Blutgefäßbild mit klaren Konturen o. ä. vergrößert wird, kann ein klareres ver größertes Bild durch eine einfachere Technik, nämlich Repli kation, erhalten werden. Mit anderen Worten, ein besseres vergrößertes Bild kann mit einem Interpolationsverfahren er halten werden, durch das die Konturen von Abschnitten eines Bildes, bei dem die Hauptinformation Buchstaben oder klare Linien umfaßt, nicht defokussiert werden.

Bei einer herkömmlichen Vorrichtung wird jedoch der gesamte Bereich eines Bildes durch das gleiche Interpolations rechnungsverfahren vergrößert, ohne die Eigenschaften oder die Natur der Informationen im Bild zu beachten. Wenn daher das Bild auch Buchstaben oder andere Abschnitte mit klaren Linien aufweist, die scharf vergrößert werden müssen, werden die Konturen der vergrößerten Bilder dieser Abschnitte dun kel bzw. undeutlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bildverarbei tungsvorrichtung und ein System zu schaffen, mit der bzw. dem eine Vergrößerungsänderung eines eingegebenen Bildes un ter Durchführung eines Vergrößerungsänderungsverfahrens, das für die spezielle Art des eingegebenen Bildes oder dessen Eigenschaften geeignet ist, vorgenommen und ein ausgezeich netes einer Vergrößerungsänderung unterzogenes Bild ausgege ben werden kann.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Bildverarbeitungsvorrichtung gelöst, die Bestimmungseinrichtungen zum Bestimmen eines Vergrößerungs änderungsverfahrens, das für das eingegebene Bild geeignet ist, Vergrößerungsänderungseinrichtungen zur Durchführung einer Vergrößerungsänderungsbehandlung des Bildes durch das gewählte Vergrößerungsänderungsverfahren und Ausgabeein richtungen zur Ausgabe eines der Vergrößerungsänderungsbe handlung unterzogenen Bildes aufweist.

Gemäß einen anderen Aspekt betrifft die vorliegende Erfin dung eine Bildverarbeitungsvorrichtung, die die folgenden Bestandteile umfaßt: Einrichtungen zum Empfang von Bildda ten, die von einer Bildeingabevorrichtung erhalten werden, und von Informationen, die die Art des Bildes anzeigen, Ver größerungsänderungseinrichtungen zur Durchführung einer Ver größerungsänderungsbehandlung des empfangenen Bildes und der Durchführung eines Vergrößerungsänderungsverfahrens, das ge mäß der den Bildtyp anzeigenden Information bestimmt wurde, und Ausgabeeinrichtungen zum Ausgeben eines der Vergröße rungsänderungsbehandlung unterzogenen Bildes.

Nach einem anderen Aspekt bezieht sich die vorliegende Er findung auf ein Bildverarbeitungssystem mit einer Vielzahl von Bildeingabevorrichtungen und einer Bildausgabevor richtung zur Durchführung einer Vergrößerungsänderungsbe handlung von eingegebenen Bildern, die von Bildeingabevor richtungen erhalten worden sind, und zur Ausgabe von den der Vergrößerungsänderungsbehandlung unterzogenen Bildern. Die Vielzahl der Bildeingabevorrichtungen und die Bildausgabe vorrichtungen sind über ein Netz miteinander verbunden. Die Bildausgabevorrichtung führt die Vergrößerungsänderungsbe handlung der eingegebenen Bilder mit Hilfe von Vergröße rungsänderungsverfahren durch, die den Arten der Bildeinga bevorrichtungen entsprechen.

Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbei spielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläu tert. Es zeigt

Fig. 1 das Gesamtsystem einer Bildausgabevor richtung für medizinische Verwendungs zwecke gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Hauptteiles der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung;

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Schaltung zur Durchführung einer Umschaltungssteuerung der Interpolationskoeffizienten;

Fig. 4 ein Diagramm, das zeigt, wie die Interpo lationsverfahren in Abhängigkeit von Be reichen auf einem Film umgeschaltet wer den;

Fig. 5 ein Beispiel von Häufigkeitunterschieden zwischen benachbarten Bildelementen;

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Häu figkeit von Dichteunterschieden zwischen benachbarten Bildelementen;

Fig. 7 den Gesamtaufbau eines Bildverarbeitungs netzwerksystems für medizinische Verwen dungszwecke gemäß einer weiteren Aus führungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 den Aufbau einer Bildausgabevorrichtung;

Fig. 9 ein Diagramm, das die Datenstruktur von Paketen zeigt;

Fig. 10 eine Tabelle, die Arten von Identifika tionsmitteln der Pakete zeigt;

Fig. 11 eine Tabelle, die Arten von Modalitäten zeigt;

Fig. 12 eine Tabelle, die Arten von Interpola tionsverfahren zeigt;

Fig. 13 eine entsprechende Tabelle zwischen Moda litäten und Interpolationsverfahren; und

Fig. 14 ein modifiziertes Ausführungsbeispiel einer Bildverarbeitungseinheit.

Die vorliegende Erfindung kann in breitem Umfang bei der Handhabung von Grauskalen- und Farbbildern Verwendung fin den; beispielsweise bei Druckern, Kopierern, Bearbeitungs stationen, Faxgeräten u. ä. Als Beispiel von derartigen Vor richtungen wird nachfolgend eine Bildausgabevorrichtung für medizinische Anwendungsfälle beschrieben, die auf dem medi zinischen Sektor o. ä. weit verbreitet ist und bei der ein monochromatisches Grauskalenbild mit hoher Präzision auf einem Film als Ausgabemittel gedruckt oder auf einer Anzeige angezeigt wird.

Gemäß Fig. 1 führt eine Halbleiterlasersteuereinheit 8 einen Modulationsantrieb eines Halbleiterlasers durch und bewirkt eine Modulation in Abhängigkeit von eingegebenen Bildelementsignalen durch ein Verfahren, wie beispielsweise eine Pulsbreitenmodulation, eine Intensitätsmodulation, oder durch das in der EP 04 18 819 A2 beschriebene Verfahren. Eine Datenverarbeitungseinheit 19 umfaßt eine Schnittstelle zum Empfang von Originalbilddaten von einer Bildeingabevor richtung (Modalität) 20 für medizinische Zwecke, beispiels weise MRI, CT, CR, DSA o. ä., eine Bildspeichereinheit zum Speichern von Bilddaten, die eine große Zahl von Bildele mentdaten aufweisen, eine Bildverarbeitungseinheit zur Durchführung einer Bildbehandlung, beispielsweise einer Bildanordnung, Vergrößerungsänderungsbehandlung o. ä., eine Systemsteuereinheit zum Betreiben der gesamten Einheiten u. ä. Einzelheiten der Datenverarbeitungseinheit 19 werden später beschrieben. Eine Eingabeeinheit 21 umfaßt eine Tastatur, ein Bedienungspaneel u. ä. Die Bedienungsperson gibt ein Ausgabeformat, die Art des zu verwendenden Interpo lationsverfahrens u. ä. durch die Eingabeeinheit 21 ein. Eine Anzeige 22, beispielsweise ein CRT-Display, eine Flüssig kristallanzeige o. ä., zeigt ein Bild, das einer interpolier ten Vergrößerungsbehandlung unterzogen wurde, gemäß einem eingegebenen Format als Ausgabe an. Die Anzeige 22 kann auch ein eingegebenes Originalbild anzeigen, das zur Ausgabe eines Druckbildes verwendet wird.

Als nächstes wird eine Druckereinheit erläutert. Ein optisches System 2, beispielsweise eine Kollimationslinse o. ä., sorgt für einen parallelen Lichtstrahl, der von einem Halbleiterlaser 1 abgegeben wird. Ferner sind eine Blende 3, ein Strahlenteiler 4, eine Sammellinse 6 und eine Fotodiode 7 gezeigt. Das Ausgangssignal der Fotodiode 7 wird in die Halbleiterlasersteuereinheit 8 eingegeben und zur Über wachung der Intensität des vom Strahlenteiler 4 geteilten Laserstrahles verwendet. Eine Linse 5 und ein rotierender Polygonspiegel 9, der als Ablenkeinrichtung zur Durchführung einer Hauptabtastung dient, sind in der Richtung der direk ten Übertragung des Strahlenteilers 4 angeordnet. Eine f-⊖- Linse 10 wird zur Inklinationskorrektur verwendet. Ein re flektierender Spiegel 11 lenkt die Richtung des Licht strahlers so ab, daß dieser senkrecht auf einen Film 12 trifft, der als Aufzeichnungsmedium dient. Ein Versorgungs magazin 16 beherbergt eine große Zahl von nicht benutzten Filmen. Ein Empfangsmagazin 17 nimmt Filme auf, die einer lichtempfindlichen Aufzeichnung unterzogen worden sind. Ein Motor 13 wird zur Nebenabtastung (Abtastung entlang der Richtung der Filmbewegung) eingesetzt. Eine Rolle 14 ist mit dem Motor 13 verbunden und führt die Nebenabtastung des bo genförmigen Filmes 12 durch. Eine Codiereinrichtung 15 ist an der Drehwelle der Rolle 14 montiert und erfaßt den Dreh zustand der Rolle 14. Eine Laser-Rotationscodiereinrichtung o. ä. wird vorzugsweise als Codiereinrichtung 15 verwendet. Der Film 12 wird aus dem Versorgungsmagazin 16 durch einen Herausnahmemechanismus (nicht gezeigt) herausgeführt und der Rolle 14 zugeführt. Der Film 12 wird durch die Rolle 14 einer Nebenabtastung mit niedriger Geschwindigkeit unterzogen. Zur gleichen Zeit wird ein latentes Bild zweidimensional be lichtet und durch einen modulierten Lichtstrahl, der einer Hauptabtastung (Abtastung quer zur Filmbewegung) unterzogen wurde, auf dem Film 12 aufgezeichnet. Der auf diese Weise mit einer Aufzeichnung versehene Film 12 wird im Aufnahmema gazin 17 aufgenommen. Obwohl nicht dargestellt, ist eine Entwicklungseinheit zum automatischen Entwickeln eines mit einer Aufzeichnung versehenen Filmes vorgesehen. Ein mit einer Aufzeichnung versehener Film kann wahlweise dem Auf nahmemagazin 17 oder der Entwicklungseinheit zugeführt wer den. Eine Fotodiode 18 sorgt für ein Signal (BD-Signal), das den Beginn der Hauptabtastung anzeigt, um jeden Hauptabtast vorgang (jede Abtastzeile) zu synchronisieren. Die Halblei terlasersteuereinheit 8 führt einen Modulationsantrieb des Halbleiterlasers 1 in Abhängigkeit von einem Bildelement signal durch, das von der Datenverarbeitungseinheit 19 synchron zum Ausgangssignal der Fotodiode 18 übertragen wurde. Um den Zeitpunkt des Beginns einer jeden Abtastzeile auf der Basis des BD-Signales zu erhalten, ist es erforder lich, das BD-Signal mit einem Timing zu erhalten, das so exakt wie möglich ist, um ein Bild mit hoher Genauigkeit zu zeichnen. Das System ist daher so ausgebildet, daß der Halb leiterlaser 1 mit einer konstanten Ausgangsleistung kontinuierlich oszilliert, wenn der Abtastlichtstrahl den Fotodetektor 18 passiert und auf diese Weise vom Fotodetek tor 18 ein Signal detektiert wird. Um die Erzeugung einer irregulären Reflektion zu verhindern, wird beispielsweise an den Eckabschnitten des rotierenden Polygonspiegels 9 das vom Halbleiterlaser 1 abgegebene Licht während einer Leerpe riode, während der der Lichtstrahl nicht auf den Fotodetek tor 18 fällt, zwangsweise gestoppt.

Als nächstes werden die Einzelheiten der Datenverarbeitungs einheit 19 erläutert. Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm der Datenverarbeitungseinheit 19 und der Peripherieeinheiten hierfür. Gemäß Fig. 2 umfaßt eine Systemsteuereinheit 31 eine CPU (Zentraleinheit) und einen Systemspeicher 33. Die Systemsteuereinheit 31 steuert das gesamte System in Abhän gigkeit von diversen Arten von Einstellungen, die über die Eingabeeinheit 2 eingegeben worden sind. Eine Bildspeicher einheit 34 umfaßt eine Kompressionsschaltung 35, eine Kom pressionstabelle 36 und eine Speichereinheit 37, die Halb leiterspeichervorrichtungen, Magnetspeichermedien o. ä. auf weist. Eine Bildverarbeitungsschaltung 38 besitzt eine Expansionsschaltung 39, eine Interpolationskoeffizienten steuerschaltung 40, einen Leitungspuffer 41 und eine Inter polationsberechnungseinheit 42. Die Halbleiterlaser steuereinheit 8 führt einen Modulationsantrieb des Halblei terlasers 1 in Abhängigkeit vom Ausgangswert der Interpola tionsberechnungseinheit 42 durch, um einen modulierten Lichtstrahl zur Aufzeichnung zu erzeugen. Alternativ dazu wird ein Bild auf der Anzeige 22 dargestellt. Eine Schnitt stelle 44 besitzt eine Empfangsschaltung zum Empfang von Bilddaten, die von der Bildeingabevorrichtung 20 für medi zinische Zwecke, beispielsweise einer MRI, CT, CR, DSA o. ä., übertragen worden sind. Die entsprechenden Einheiten sind über einen Systembus 46 miteinander verbunden.

Die Bilddateneingänge von der Bilddateneingabevorrichtung 20 werden über die Schnittstelle 44 unter der Steuerung der CPU 32 erhalten, von der Kompressionsschaltung 35 komprimiert, und die komprimierten Daten werden in die Speichereinheit 37 der Speichereinheit 34 eingeschrieben. Die Kompressions schaltung 35 führt eine Datenkompression gemäß einem Ver fahren (das detaillierte Verfahren wird später beschrieben) durch, bei dem die Differenz zwischen dem Wert eines Bild elementes und dem Wert des unmittelbar vorhergehenden Bild elementes codiert wird, und zwar in Zeileneinheiten gemäß der Anzahl der Bildelemente des von der CPU 32 vorgegebenen Bildes. Sie schreibt ferner die komprimierten Daten im Speicher 37 ein und speichert Adressen im Speicher 37 in der Kompressionstabelle 36. Die Bilddaten in einem Bogen werden nacheinander von den Daten des oberen linken Bildelementes bis zu den Daten des unteren rechten Bildelementes übertra gen. Wenn die Datenübertragung in einem Bogen beendet worden ist, errechnet die CPU 32 die Kompressionsverhältnisse (Größe der komprimierten Daten/Größe der ursprünglichen Da ten) in Zeileneinheiten nach der Kompressionstabelle 36 in Zeileneinheiten aus und speichert die Resultate im System speicher 33. Wenn eine Vielzahl von Bildern in Mehrfachfor maten auf einem Film oder auf der Anzeige dargestellt wird, wird die Vielzahl der Bilder durch Wiederholung der vor stehend beschriebenen Vorgänge erhalten.

Die Bedienungsperson führt die Einstellung eines Ausgabefor mates (Ausgabeanordnung einer Vielzahl von Bildern) und eines Verfahrens zur Interpolationbehandlung mit Hilfe der Eingabeeinheit 21 durch. Bei der Vorrichtung der vorliegen den Erfindung sind drei Arten von Interpolationsverarbei tungsverfahren vorhanden, d. h. (1) Replikation, (2) "cubic- spline"-Interpolation und (3) Selektivinterpolation. Die Be dienungsperson wählt eines dieser Verfahren. Die vorstehend beschriebenen Verfahren (1) und (2) sind die gleichen wie beim Stand der Technik. Wenn eines der beiden Verfahren aus gewählt ist, wird die Interpolationsverarbeitung mit dem gleichen Interpolationsverfahren über den gesamten Bereich eines Filmes durchgeführt, wie dies auch in herkömmlicher Weise der Fall ist.

Die Selektivinterpolation (3) ist ein Verfahren zum Umschal ten der Algorithmen für die Interpolation in Abhängigkeit von einem speziellen Fall. Genauer gesagt, bei der vorlie genden Ausführungsform wird die Eigenschaft eines Bildes für das gesamte Bild und für einen Teil des Bildes ermittelt, und ein Interpolationsverfahren, das für die Eigenschaft des ermittelten Bildes geeignet ist, wird aus dem "cubic-spline"- Interpolations- und Replikationsverfahren ausgewählt. Die Einzelheiten der Selektivinterpolation sind wie folgt.

Obwohl diverse Arten von Parametern zur Kennzeichnung der Eigenschaften eines Bildes (Grad der Gleichförmigkeit des Bildes) in Betracht gezogen werden können, wird bei der vor liegenden Ausführungsform die Aufmerksamkeit auf die Kom pressionsverhältnisse gerichtet. Allgemein gesagt, wenn man Buchstaben bzw. Symbole in einem Bild anordnet, werden die Buchstaben bzw. Symbole in den meisten Fällen in einem gleichmäßigen Hintergrundabschnitt eines Umgebungsbereiches eines Filmes vorgesehen, und es wird ein Dichtewert, der eine extreme Differenz besitzt, beispielsweise im Fall eines 8-Bit-Bildes 255 gegen 0 für den Hintergrund, eingestellt.

Im Falle eines Differenzkompressionsalgorithmus, der eine Kompression unter Verwendung der Differenz zwischen dem Wert eines Bildelementes und dem Wert des unmittelbar vorherge henden Bildelementes in der Hauptabtastrichtung durchgeführt, wird eine hohe Kompression für Differenzen 0, ±1, ±2, ±3 o. ä. durchgeführt, indem kurze Codes zugeordnet werden. Da -1, -2 und -3 +255, +254 und +253 entsprechen, wird eine hohe Kompression erhalten, indem man eine Differenzkom pression eines Bereiches durchführt, der Buchstaben bzw. Symbole enthält. Eine hohe Kompression wird auch für klare Linien erhalten, da die Tatsache, daß die Linien klar sicht bar sind, anzeigt, daß der Hintergrund gleichförmig ist. Da her kann ein Abschnitt hoher Kompression (wo das Kompres sionsverhältnis klein ist) als monotones bzw. gleichförmiges Bild bestimmt werden. Bei der Selektivinterpolation der vor liegenden Ausführungsform wird das Kompressionsverhältnis mit einem bestimmten Schwellenwert C_T verglichen. Ein Inter polationsexpansionsverfahren (Replikation), bei dem die Kon turen nicht defokussiert werden, wird für einen Abschnitt mit hoher Kompression (bei dem das Kompressionsverhältnis klein ist) und ein glattes Interpolationssexpansionsverfahren ("cubic-spline"-Interpolation) wird für einen Abschnitt mit niedriger Kompression (wo das Kompressionsverhältnis groß ist) gewählt.

Der Schwellenwert C_T des Kompressionsverhältnisses zur Fest legung der Eigenschaften eines Bildes ändert sich in Abhän gigkeit vom Verfahren der Zuordnung der Kompressionscodes. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Schwellenwert empirisch auf C_T = 5% für Codes gesetzt, die das höchste Kompressionsverhältnis von 12,5% besitzen (das maximale Kompressionsverhältnis der Daten beträgt 1/8), während der Schwellenwert auf C_T = 28% für Codes gesetzt wird, die das höchste Kompressionsverhältnis von 25% aufweisen (das maxi male Kompressionsverhältnis der Daten beträgt 1/4). Wenn das errechnete Kompressionsverhältnis größer ist als der Schwel lenwert C_T, wird "cubic-spline"-Interpolation gewählt, während Replikation für die anderen Fälle gewählt wird.

Bei einem Druckvorgang entnimmt die CPU 32 im Speicher 37 gespeicherte komprimierte Bilddaten und überträgt die Daten auf die Expansionsschaltung 39, reproduziert Originaldaten durch Expandieren der komprimierten Daten für jede Zeile und schreibt die reproduzierten Daten im Zeilenpuffer 41 ein. Wenn ein Format gesetzt wird, gemäß dem eine Vielzahl von Bildern parallel in Hauptabtastrichtung ausgegeben werden soll, werden Daten im Zeilenpuffer 41 erhalten, die durch Ausgabe von Daten der entsprechenden im Speicher 37 für jede Zeile gespeicherten Bilder und Neuanordnung der Daten gemäß dem Format gewonnen wurden.

Das Vergrößerungsverhältnis des Bildes wird im Hinblick auf die Zahl der Bildelemente im Originalbild, die Filmgröße, eingesetztes Ausgabeformat, Begrenzungen u. ä. festgelegt. Beispielsweise wird ein in der japanischen Patentveröffent lichung Nr. 63-53682 (1988), die hiermit in die vorliegende Anmeldung einbezogen wird, beschriebenes Verfahren angewen det.

Bei der Selektivinterpolation wird das Verfahren der Inter polationsberechnung durch die CPU 32 gemäß dem Vergleichser gebnis zwischen dem Kompressionsverhältnis und dem Schwel lenwert C_T für jede Zeile des Originalbildes festgelegt. Die Ergebnisse dieser Festlegung werden in die Interpolations koeffizienten-Steuerschaltung 40 als Interpolationskoef fizienten eingegeben. Einzelheiten der Interpolationskoef fizienten-Steuerschaltung 40 werden später beschrieben. In der Interpolationsberechnungseinheit 42 wird eine Ver größerungsbehandlung des Bildes mit dem wie vorstehend be schrieben festgelegten Vergrößerungsverhältnis durchgeführt, wobei Interpolationsverfahren durchgeführt werden, die den Interpolationskoeffizienten entsprechen, welche in die In terpolationskoeffizienten-Steuerschaltung 40 auf der Basis des Inhalts des Zeilenpuffers 41 eingegeben wurden.

Da diese Behandlung bzw. Verarbeitung in Hardware durch eine Rechenschaltung durchgeführt wird, die vom soge nannten Pipeline-Verfahren Gebrauch macht, wird eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit erhalten, und das Ergebnis der Berechnung wird in Realzeit ausgegeben. Daher ist ein Speicher mit großer Kapazität für den Drucker oder für die Anzeige nicht erforderlich. In der Rechenschaltung des Pipe line-Verfahrens kann das Interpolationsverfahren geändert werden, indem lediglich der zu verwendende Interpolations koeffizient geändert wird. Der spezielle Aufbau einer derar tigen Hardware ist beispielsweise in den japanischen Patent veröffentlichungen 63-49983 (1988), 63-49972 (1988) und 63- 53683 beschrieben. Sämtliche Veröffentlichungen werden in den vorliegenden Text mit einbezogen. Die Daten des ver größerten Bildes aus der Interpolationsrecheneinheit 42 in Realzeit werden wahlweise der Halbleiterlasersteuereinheit 8 und der Anzeige 22 zugeführt, und ein Bild wird durch Rasterabtastung ausgegeben.

Die Interpolation ist nicht auf das Pipeline-Rechenverfahren beschränkt. Beispielsweise kann ein Seitenspeicher vorge sehen sein, und einer Vergrößerungsänderungsbehandlung un terzogene Bilder, die ausgegeben werden sollen, können zu erst im Seitenspeicher gespeichert werden, wonach die Speicherinhalte gedruckt werden können. Der Seitenspeicher kann Halbleiterspeicher umfassen, die eine Kapazität be sitzen, gemäß der ein Bogen ausgegeben wird. Wenn beispiels weise eine Bildausgabematrix 4096 × 5120 Bildelemente × 12 Bits/Bildelement umfaßt, beträgt die Kapazität des Sei tenspeichers etwa 30 M (Mega) Bytes.

Fig. 3 zeigt eine spezielle Ausführungsform der Interpola tionskoeffizienten-Steuerschaltung 40. Ein von einem Ver stärker 132 verstärktes BD-Signal ist ein Ausgangssignal von der in Fig. 1 gezeigten Fotodiode 18 und wird als Signal zum Synchronisieren der Datenübertragung durch die Interpo lationsrecheneinheit 42 benutzt. Ein Zähler 133 wird durch einen Impuls des BD-Signales gelöscht und zählt danach die Taktimpulse für die Zahl der Bildelemente pro eine Ab tastung. Komparatoren 138 vergleichen den Ausgangswert des Zählers 133 mit den in Registern 134-137 zum Setzen von Än derungspunkten der Interpolationskoeffizienten, die von der CPU 32 eingegeben worden sind, gespeicherten Werten. Die Ausgangssignale der Komparatoren 138 werden in eine Wähl schaltung 144 eingegeben. An den entsprechenden Änderungs punkten werden Interpolationskoeffizient-Wählparameter, die in vier Registern 140-143 zum Wählen von Interpolationskoef fizienten gesetzt sind, von der Wählschaltung 144 abgegeben und auf die Interpolationsrecheneinheit 42 übertragen. Vor gegebene Werte im Register 139 werden als Anfangswerte für die Interpolationskoeffizienten-Wählparameter verwendet. So mit werden die Interpolationskoeffizienten in Hauptab tastrichtung für jedes Originalbild nacheinander gesteuert (gesetzt oder gewählt). Die Auswahl der Interpolationskoef fizienten in der Nebenabtastrichtung wird für jede Zeile durchgeführt. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird da von ausgegangen, daß die Zahl der in Hauptabtastrichtung an geordneten Ausgabebilder 4 oder weniger beträgt. Es ist je doch auch ein Fall möglich, bei dem die Zahl größer ist als 4, indem man die Zahl der in Fig. 3 gezeigten Register und Komparatoren erhöht.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel von Bildausgaben gemäß dem System der vorliegenden Ausführungsform. Es ist gezeigt, wie Inter polationsverfahren bei entsprechenden Abschnitten der Bilder auf dem Film 12 umgeschaltet werden. Bereiche niedriger Kom pression (wo die Kompressionsverhältnisse hoch sind) 56, 59, 62 und 65, in denen komplizierte Bilder dargestellt sind, sind in vier Bildern 51, 52, 53 und 54 vorhanden. Für diese Abschnitte wird die "cubic-spline"-Interpolation durchge führt, wobei eine glatte und gleichmäßige Interpolation vollzogen wird. Mit 55, 57, 58, 59, 61, 64 und 66 sind Be reiche hoher Kompression (bei denen die Kompressionsverhält nisse niedrig sind) bezeichnet, die hauptsächlich gleichför mige Buchstaben- bzw. Symbolinformationen u. ä. aufweisen. Bei diesen Bereichen findet das Replikationsverfahren Anwen dung, und es werden hier scharfe vergrößerte Bilder erhal ten. Somit wird das am besten geeignete Interpolationsver fahren für jedes der Originalbilder, die Mehrfachformate in Hauptabtastrichtungen aufweisen, ausgewählt, und es wird auch das am besten geeignete Interpolationsverfahren für jede Zeile eines Originalbildes in Nebenabtastrichtung aus gewählt. Aus Einfachheitsgründen kann ein Interpolationsver fahren für jedes Originalbild auch in Nebenabtastrichtung ausgewählt werden.

Als nächstes wird das bei der vorliegenden Ausführungsform eingesetzte Verfahren zur Differenzkompression genauer er läutert. Es wird angenommen, daß ein Bild 256 Bildelemente (x (0) - x (255)) pro Zeile besitzt. Es wird das Codieren (Huffman-Codierung) der Differenz d zwischen dem Wert eines Bildelementes bei bestimmten Koordinaten und dem Wert des Bildelementes bei den unmittelbar vorhergehenden Koordinaten betrachtet.

Es wird davon ausgegangen, daß die Dichte jeder Koordinaten durch 8 Bits (256 Gradationen) repräsentieret wird. Da für das erste Bildelement x (0) auf einer Zeile kein vorher gehendes Bildelement vorhanden ist, wird der Wert des vor hergehenden Bildelementes in diesem Fall auf 0 gesetzt. Der Unterschied d kann wie folgt ausgedrückt werden:

Die Statistik der d-Werte für ein Bild für medizinische Zwecke, mit dem sich die vorliegende Ausführungsform befaßt, zeigt meistens eine Verteilung gemäß Fig. 5. Die in Fig. 5 gezeigte Verteilung zeigt an, daß die Häufigkeit besonders groß ist für die Differenzwerte d von 0, ±1, ±2, ±3 o. ä. Wenn daher diesen Werten 0±1, 0±2, ±3 o. ä., die größere Häufigkeitswerte besitzen, Codes zugeordnet werden, die kür zer als 8 Bits sind, ist es möglich, die Gesamtzahl der Bits für die Gesamtheit des Bildes zu reduzieren, und zwar selbst dann, wenn die den Differenzwerten d, die kleinere Häufig keitswerte besitzen, wie beispielsweise ±100, ±200 o. ä., zugeordneten Codelängen beispielsweise 15 oder 16 Bits be tragen. Mit anderen Worten, es ist möglich eine Datenkom pression durchzuführen.

Der Bereich der Differenzwerte d beträgt -255 d 255. Wenn jedoch eine Differenz d′ (0 d′ 255), die in der folgenden Weise ausgedrückt wird, betrachtet wird, können die Bilddaten durch 8 Bits wiedergegeben werden. Mit anderen Worten, für den Wert eines willkürlichen Bildelementes x_i, beträgt der Bereich der Differenzwerte d_i nicht 511 Punkte in -255 d_i 255, sondern 256 Punkte in x_i - 255 d_i x_i. Daher können diese Punkte durch 8 Bits gekennzeichnet werden:

Wie aus der nachfolgenden Tabelle hervorgeht, zeigt dies an, daß die gleiche Behandlung für d = 1 und für d = -255 durchgeführt wird.

Fig. 6 zeigt die Häufigkeit von d′, die gemäß dieser Ta belle erhalten wurde. Wenn aus dieser Verteilung Codes vor gesehen werden, werden die Codelängen auch für +255, +254 und +253 wie für +1, +2 und +3 kurz. Daher wird ein Bild, das Buchstaben bzw. Symbole mit einer Dichte 255 in einem Bereich mit einer Dichte von 0 im Hintergrund auf weist, oder ein Bild, das viele klare Linien besitzt, einer hohen Kompression (wo das Kompressionsverhältnis klein ist) unterzogen.

Bei den Huffmann-Codes wird die Codelänge durch die Vertei lung von d′ festgelegt. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Kompressionsverhältnis für Fälle betrachtet, bei denen die Codelänge für d′ = 0, 1 und 2 beträgt. Wenn Daten alle 0 (x (i) = 0, i = 0-255) umfassen, wenn die Codelänge für d′ = 0 1 ist, beträgt das Kompressionsverhältnis 1/8 = 0,125, d. h. 12,5%. Wenn die Codelänge für d′ = 0 2 ist, be trägt das Kompressionsverhältnis 2/8 = 0,25, d. h. 25%. Der Schwellenwert C_T zur Festlegung der Eigenschaft eines Bildes muß in Abhängigkeit von der Codelänge für d′ = 0 verändert werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Schwellenwert empirisch auf C_T = 15% gesetzt, wenn das Kom pressionsverhältnis für d′ = 0 12,5% beträgt. Der Schwel lenwert wird auf C_T = 28% gesetzt, wenn das Kompressions verhältnis für d′ = 0 25% ist.

Zweite Ausführungsform

Es wird nunmehr eine weitere Ausführungsform erläutert, bei der eine DCT (diskrete Cosinustransformation) Verwendung findet. Während bei der ersten Ausführungsform die Kompres sion in Einheiten einer Zeile durchgeführt wird, wird beim DCT-Verfahren der zweiten Ausführungsform ein Originalbild in eine Vielzahl von Blöcken unterteilt, die jeweils N × M Bildelemente umfassen, und das Bild wird komprimiert, indem das DCT-Verfahren in Einheiten eines Blocks durchgeführt wird. Beispielsweise wird für ein Originalbild, das 256 Bildelemente × 256 Bildelemente aufweist, das Bild in Blöcke unterteilt, die 8 Bildelemente × 8 Bildelemente umfassen, und die Kompression wird in Einheiten eines Blocks durchge führt. Auch in diesem Fall wird wie bei der ersten Aus führungsform ein Interpolationsberechnungsverfahren in Ab hängigkeit vom Kompressionsverhältnis ausgewählt, da ein gleichförmiges Bild die Eigenschaft einer hohen Kompression besitzt.

Der Aufbau der zweiten Ausführungsform wird im wesentlichen durch das gleiche Blockdiagramm wie der der ersten Aus führungsform gemäß Fig. 2 wiedergegeben. Es wird daher auf Fig. 2 Bezug genommen, und es werden in erster Linie nur diejenigen Teile erläutert, die sich von den entsprechenden Teilen der ersten Ausführungsform unterscheiden. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist mit 35, 36 und 39 eine DCT- Kompressionsschaltung, eine Adressentabelle und eine DCT- Expansionsschaltung bezeichnet. Bilddaten werden von oben links nach unten rechts des Bildes sequentiell in die DCT- Kompressionsschaltung 35 eingeschrieben. Die DCT-Kompres sionsschaltung 35 unterteilt das eingegebene Originalbild in Blöcke, die 8 Bildelemente × 8 Bildelemente umfassen, führt eine DCT-Kompression für die entsprechenden Blöcke durch, verbindet die unterteilten Blöcke in Richtung der Zeilen, um Sätze von Bilddaten von 256 Bildelementen × 8 Zeilen herzu stellen, und bildet die Adressentabelle 36 zum Ansteuern der Adressen im Speicher 37 in Dateneinheiten von 256 Bildele menten × 8 Zeilen. Das Kompressionsverhältnis wird in Ein heiten der Daten berechnet. Im Falle von 256 Bildelementen × 256 Bildelementen (Zeilen) umfaßt die Adressentabelle 32 Adressen.

Die vorstehend beschriebene DCT-Kompression wird durch das nachfolgende Verfahren durchgeführt. Diese DCT-Kompression entspricht dem Verfahren, das von der JPEG (Joint Photo graphic Experts Group) definiert worden ist.

1) Ein konstanter Wert (beispielsweise 128) wird von jedem Bildelement der 8 × 8 Bildelemente in einem Block als DC-Komponente substrahiert.
2) Es wird ein zweidimensionales DCT-Verfahren von 8 × 8 Bildelementen durchgeführt.
3) Die Werte der 8 × 8 Bildelemente, die dem vorstehend erwähnten DCT-Verfahren unterzogen wurden, werden durch einen empirisch ermittelten Quantisierungskoeffizienten dividiert, um eine Quantisierung durchzuführen. Da sich ein Bild merklich verschlechtert, wenn der Quantisie rungskoeffizient schlecht ausgewählt worden ist, wird ein Quantisierungskoeffizient gewählt, der eine geringe Bildverschlechterung hervorruft.
4) Es wird eine zickzackförmige Abtastung in Schräg richtung von oben links nach unten rechts der quanti sierten 8 × 8 Bildelemente durchgeführt. Die Daten wer den komprimiert, indem eine Huffman-Codierung durchge führt wird, wobei eine Länge mit aufeinanderfolgenden Nullen und der Wert eines Bildelementes, wo die Folge der Nullen endet, verglichen werden.

Die Berechnung des Kompressionsverhältnisses, das die Eigen schaft eines Bildes wiedergibt, wird für jeden Block durch geführt. Der Vergleich zwischen dem Kompressionsverhältnis und dem Schwellenwert wird jedoch in Einheiten einer Zeile (für 8 Zeilen) durchgeführt. Mit anderen Worten, der Durch schnittswert der Kompressionsverhältnisse von 8 Lateral blöcken wird erhalten, und das Verfahren der Interpolations berechnung wird durch Vergleichen des erhaltenen Wertes mit dem Schwellenwert bestimmt. Die Berechnung des Kompressions verhältnisses ist nicht auf ein Verfahren zur Bestimmung eines Interpolationsverfahrens in Einheiten einer Zeile be schränkt, sondern der Durchschnittswert kann auch mit dem Schwellenwert für jeden Block verglichen und das Interpola tionsverfahren kann für jeden Block umgeschaltet werden.

Wenn ein Bild zum Drucken oder zur Anzeige ausgegeben wird, werden die Daten aus dem Datenspeicher 37 in Einheiten von 8 Zeilen gemäß dem Inhalt der Adressentabelle 36 ausgelesen und in die DCT-Expansionsschaltung 39 eingeschrieben. Die DCT-Expansionsschaltung 39 expandiert die Daten durch Verar beitung derselben in einem Verfahren, das zu dem vorstehend beschriebenen Kompressionsverfahren entgegengesetzt ist, um Originaldaten zu reproduzieren. Die Interpolationsberechnung wird dann über das Pipeline-Verfahren wie bei der ersten Ausführungsform durchgeführt und das erhaltene Ergebnis aus gegeben.

Verschiedene Arten von Modifikationen und Weiterentwicklun gen können bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsfor men Anwendung finden. Beispielsweise kann an Stelle der "cubic-spline"-Interpolation eine bilineare Interpolation zur Durchführung einer glatten und gleichmäßigen Interpola tion zur Anwendung kommen.

Zur Bestimmung eines Verfahrens zur Interpolationsberechnung kann des weiteren ein Interpolationsverfahren nur dann fest gelegt werden, wenn sich der gleiche Kompressionsbereich über mindestens N (N 2) Zeilen in einem Originalbild fort setzt.

Obwohl bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Schwellenwert C_T auf einen konstanten Wert eingestellt ist, kann er als Funktion des Vergrößerungsverhältnisses eines Bildes verändert werden. Alternativ dazu kann der Wert C_T auf der Basis eines anderen Parameters als dem Vergröße rungsverhältnis verändert werden.

Obwohl bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen zwei Arten von Interpolationsverfahren für jeden Abschnitt eines Bildes geschaltet werden, ändern sich die Werte äußerst gleichförmig und es wird ein besseres vergrößertes Bild erhalten, wenn ein Zwischeninterpolationsverfahren für einen Abschnitt angewendet wird, bei dem sich die Interpola tionsverfahren ändern, indem man einen Interpolationskoeffi zienten vorsieht, der zwischen Replikation und "cubic- spline"-Interpolation liegt.

Die Vergrößerungsänderung eines Bildes ist nicht auf Ver größerungen beschränkt. Beispielsweise ist eine Interpola tion in einem Bild auch bei einer Verkleinerung um einen An teil, der nicht einfach den reziproken Wert einer ganzen Zahl bildet, erforderlich. In einem solchen Fall kann das Interpolationsverfahren in Abhängigkeit von den Eigenschaf ten eines Bildes umgeschaltet werden.

Obwohl bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen das Kompressionsverhältnis zum Bestimmen der Eigenschaften eines Bildes verwendet wird, können die Eigenschaften eines Bildes auch automatisch durch andere Parameter festgelegt werden. Des weiteren kann die Bedienungsperson selbst die Eigenschaften eines Bildes bestimmen und das System ent sprechend instruieren, wobei eine Zeigevorrichtung o. ä. ver wendet wird.

Obwohl bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die Verarbeitung von monochromatischen Grauskalenbildern er läutert wurde, kann die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch Erweitern der Vorrichtungen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gelöst werden, wenn ein zu handhabendes Bild ein Farbbild ist. Allgemein gesagt, umfaßt ein Farbbild drei Signale, nämlich R, G und B-Signale. Die vorstehend be schriebene Bildverarbeitung wird für jedes System durchge führt, das R, G und B-Bilder umfaßt. Wenn das zuletzt ausge gebene Bild ein binäres Bild umfaßt, kann ein Verfahren, beispielsweise eine Zittersignalverarbeitung o. ä., hinzuge fügt werden.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist es durch Umschalten des Verfahrens der Interpolationsberechnung gemäß den Eigenschaften eines Bildes möglich, ein ausge zeichnetes Bild zu erhalten, bei dem komplizierte Abschnitte einer glatten Vergrößerungsänderungsbehandlung und klare Ab schnitte, wie beispielsweise Buchstaben, Linien o. ä., einer scharfen Vergrößerungsänderungsbehandlung unterzogen werden.

Dritte Ausführungsform

Als nächstes wird ein Bildverarbeitungsnetzwerksystem erläu tert, das die vorstehend beschriebene Bildausgabevorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung umfaßt. Es handelt sich hierbei um ein Bildverarbei tungsnetzwerksystem, das eine Vielzahl von Bildern ausgibt oder druckt, die durch verschiedene Arten von Bildeingabe vorrichtungen (Modalitäten) erhalten worden sind und in die sich eine Vielzahl von Benutzern teilen kann. Der Wert eines solchen Systems ist besonders hoch bei Einrichtungen auf dem medizinischen Sektor, wie beispielsweise Krankenhäusern u. ä.

Da Bilder, die von verschiedenen Arten von Bildeingabevor richtungen für medizinische Verwendungszwecke erhalten wor den sind, unterschiedliche Eigenschaften besitzen, wird es bevorzugt, das Vergrößerungsänderungsverfahren eines Bildes in Abhängigkeit von der Art der verwendeten Eingabevor richtung umzuschalten. Beispielsweise sind Bilder, die von Röntgen CT-Scannern oder MRI's erhalten werden, fein und be sitzen eine große Menge an Informationen mit einer Vielzahl von Gradationen. Hierfür ist eine glatte und gleichmäßige "cubic-spline"-Interpolation geeignet. Da andererseits Bil der, die von Ultraschalldiagnosevorrichtungen oder DSA-Vor richtungen erhalten werden, grob sind und eine geringe Zahl von Gradationen besitzen, ist eine scharfe Interpolation durch Replikation geeignet. Da Bilder, die von DR (Digitalradiographie)-Vorrichtungen erhalten werden, Eigen schaften besitzen, die zwischen denen der vorstehend genann ten zwei Fälle liegen, ist eine bilineare Interpolation ge eignet. Daher wird bei der vorliegenden Ausführungsform ein geeignetes Vergrößerungsänderungsverfahren automatisch in Abhängigkeit von der Art einer zu verwendenden Bildeingabe vorrichtung eingestellt, um eine Vergrößerungsänderungsbe handlung eines Originalbildes durchzuführen.

Fig. 7 ist ein Diagramm, das das gesamte Netz der vorlie genden Erfindung zeigt. In Fig. 7 steuert eine Schleife 101 aus optischen Fasern das gesamte Netz. Es sind ferner Schnittstellen 102 der Schleife und ein LAN (lokales Be reichsnetz) 103 gezeigt. Ein Hochgeschwindigkeitsdigitalnetz 104 steht mit den anderen Netzen in Verbindung. Es sind fer ner Netzschnittstellen 105, ein Computer 106 zur Bild steuerung und eine Sekundärspeichereinheit 107 mit großer Kapazität, beispielsweise optische Platten o. ä. dargestellt. Bildeingabevorrichtungen (Modalitäten) 108, 109, 110, 112 und 113 für medizinische Zwecke erzeugen Digitalbilder und umfassen einen Röntgen CT-Scanner, eine MRI-Vorrichtung, eine DSA-Vorrichtung, eine DR-Vorrichtung und eine CR (computerisierte Radiographie) Vorrichtung. Die von diesen Bildeingabevorrichtungen erhaltenen Bilder werden in der Speichereinheit 107 über den Computer 106 zur Bildsteuerung gespeichert. Eine Bildausgabevorrichtung 111 umfaßt einen Laserdrucker zur Aufzeichnung von Bildern auf einem Film in einer Vielzahl von Formaten, wie in Verbindung mit den vor stehend beschriebenen Ausführungsformen erläutert. Eine Bildlesevorrichtung 114 umfaßt einen Film A/D-Wandler, der fotografierte Röntgenfilme o. ä. durch Abtastung liest und das gelesene Bild in digitale Bilddaten umformt. Bildnetz stationen 115 werden von den Bedienungspersonen zur Durch führung von Bildverarbeitungsbefehlen verwendet. Eine Viel zahl von Bedienungspersonen kann das Netz gleichzeitig be nutzen, indem eine Vielzahl von Bildnetzstationen vorgesehen ist.

Als nächstes wird der Aufbau der Bildausgabevorrichtung 111 in Verbindung mit Fig. 8 erläutert. Fig. 8 zeigt eine Da tenverarbeitungseinheit 116 der Bildausgabevorrichtung 111. Die Datenverarbeitungseinheit 116 umfaßt eine Systemsteuereinheit 118, eine Bildspeichereinheit 119, eine Bildverarbeitungseinheit 120, eine Netzschnittstelle 121 und einen Systembus 117 zum Anschließen dieser vier Einheiten.

Die Systemsteuereinheit 118 besitzt eine CPU 127 und einen Systemspeicher 128 und führt die Speicherung und das Einle sen und Auslesen von Bilddaten in und aus der Bildspeicher einheit 119, das Einstellen von Interpolationskoeffizienten und von Wählparametern dafür für die Bildverarbeitungsein heit 120 und Betriebsbefehle für eine Druckermechanismus steuereinheit 122 in Abhängigkeit von Befehlen von der Netz schnittstelle 121 und einer Eingabeeinheit 123 durch. Die Bildverarbeitungseinheit 120 umfaßt eine Interpolationskoef fizientensteuerschaltung 129, eine Interpolationsverarbei tungsschaltung 130 und einen Zeilenpuffer 131 zur Interpola tionsverarbeitung. Die Anzeige auf einem Display 124 und die Steuerung einer LD-Steuereinheit 125 werden durch Datenaus gaben von der Interpolationsverarbeitungsschaltung 130 durchgeführt. Die Netzschnittstelle 121 besitzt beispiels weise die Funktionen der Aufnahme von Paketen, die vom Netz 126 übertragen wurden, und der Übertragung der empfangenen Pakete auf die Systemsteuereinheit 118 sowie des Einschrei bens von Bilddaten in der Bildspeichereinheit 119.

Es wird nunmehr ein Verfahren zum Wählen eines geeigneten Vergrößerungsänderungsverfahren in Einheiten eines Original bildes beschrieben. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Interpolationsverfahren in Abhängigkeit von einer zum Netz 126 übertragenen Information ausgewählt. Die auf das Netzwerk 126 übertragenen Informationen umfassen in Ein heiten angegebene Pakete. Wie in Fig. 9 gezeigt, besitzen die Daten eines Paketes einen Paketidentifikator 146 und einen Datenabschnitt 147. Bei der vorliegenden Ausführungs form sind sechs Arten von Identifikatoren vorhanden, wie in Fig. 10 gezeigt.

Bei der Ausgabe eines Bildes wird zuerst ein Formatzuord nungspaket von der Bildarbeitsstation 115 übertragen und von der Bildausgabevorrichtung 111 empfangen. Das Format umfaßt die Zahl M von Rahmen in Horizontalrichtung und die Zahl N von Rahmen in Vertikalrichtung, wenn eine Vielzahl von Bil dern in mehreren Formaten ausgegeben wird.

Danach werden verschiedene Arten von Paketen nacheinander von der Bildarbeitsstation 115 für jedes Bild (M × N Rahmen) übertragen, so daß Multiformatbilder gebildet werden. Diese Pakete umfassen ein Positionszuordnungspaket, ein Modali tätszuordnungspaket, ein Größenzuordnungspaket, ein Interpo lationsverfahren-Zuordnungspaket und ein Bilddatenpaket. Das Positionszuordnungspaket ordnet zu, an welcher Stelle im M × N Format ein Bild angeordnet werden soll. Das Modalitätszu ordnungspaket ordnet die Modalität des Bildes aus verschie denen Arten von Modalitäten, die an das Netz 126 angeschlos sen sind, wie in Fig. 11 gezeigt, zu. Das Größenzuordnungs paket ordnet die Zahlen der Bildelemente des zu übertragen den Bildes in horizontaler und vertikaler Richtung zu. Das Interpolationsverfahren-Zuordnungspaket ordnet ein Interpo lationsverfahren aus einer Vielzahl von Arten von Interpola tionsverfahren zu, wie in Fig. 12 gezeigt. Das Interpola tionsverfahren wird in Abhängigkeit von der Art der Modali tät festgelegt, wobei eine entsprechende Tabelle verwendet wird, wie in Fig. 13 gezeigt. Die CPU 127 der Bildausgabe vorrichtung 111 berechnet das Vergrößerungsänderungsverhält nis, das aus dem Format ermittelt wurde, das vom vorstehend beschriebenen Formatzuordnungspaket zugeordnet wurde, und einen Interpolationskoeffizienten, der für eine Rechenschal tung vorgesehen ist und durch das zugeordnete Interpola tionsverfahren vor dem Beginn der Bildausgabe ermittelt wurde.

Da die Daten eines Originalbildes normalerweise eine große Kapazität besitzen, d. h. 256 × 256 Bildelemente bis 1024 × 1024 Bildelemente, werden die Bilddaten für eine Zeile als ein Bilddatenpaket vorgesehen. Derartige Datenpakete werden in wiederholter Weise übertragen, und zwar in einer Zahl, die der Zahl der Zeilen entspricht. Die Bildpakete werden vom Computer 106 für die Bildsteuerung für jede Modalität über ferngesteuerte Befehle von der Bildarbeitsstation 115 der Bildausgabevorrichtung 111 zugeführt.

Nach dem Empfang der vorstehend beschriebenen verschiedenen Arten von Paketen für M × N Rahmen von Originalbildern be ginnt die Bildausgabevorrichtung 111 einen Druckvorgang in Abhängigkeit von einem von der Bedienungsperson ausgegebenen Befehl zum Starten der Bildausgabe.

Vierte Ausführungsform

Bei der vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsfrom wird ein Interpolationsverfahren-Zuordnungspaket als Infor mation auf das Netz übertragen, um das Vergrößerungsände rungsverfahren für jedes Bild zu bestimmen. Bei einer ande ren Ausführungsform findet kein Interpolationsverfahren-Zu ordnungspaket Verwendung. Statt dessen kann ein Paket, das die Korrespondenz zwischen einer Modalität und einem Inter polationsverfahren anzeigt, wie in Fig. 13 gezeigt, vor dem Starten der Bildausgabe übertragen werden. In diesem Fall ermittelt die CPU der Bildausgabevorrichtung ein geeignetes Interpolationsverfahren aus einem Modalitätszuordnungspaket, das für jedes Originalbild übertragen wurde, unter Verwen dung der empfangenen Korrespondenztabelle und führt die Be rechnung eines Interpolationskoeffizienten durch.

Bei noch einer anderen Ausführungsform wird der Inhalt der Fig. 13 nicht als Paket übertragen, sondern vorher in der Bildausgabevorrichtung 111 als Tabelle gespeichert, und das Interpolationsverfahren für jedes Bild kann in bezug auf diese Tabelle gemäß dem Inhalt eines Modalitätszuordnungspa ketes, das für jedes Bild übertragen wurde, bestimmt werden. Mit anderen Worten, das Modalitätszuordnungspaket wird zur Information zur Bestimmung des Vergrößerungsänderungsver fahrens.

Fünfte Ausführungsform

Zusätzlich zu den in Fig. 10 gezeigten Paketen existiert ein Text (Buchstaben) Paket. Für einen Text, der in erster Linie ein Bild auf Binärlevel umfaßt, ist eine scharfe Ver größerungsänderungsoperation durch Replikation geeignet. Zur Anzeige eines solchen Textes findet ein Verfahren zur Durch führung einer Anzeige durch Überlagerung des Textes auf durch Modalitäten erhaltene Mehrwertbilder, d. h. ein soge nanntes Überlagerungsverfahren, Verwendung. Wenn eine Über lagerung bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt werden soll, wird eine Überlagerungsbehandlung direkt für die im Speicher 19 gespeicherten Bilddaten durch geführt. Wenn daher ein Bild einer "cubic-spline"-Interpola tion unterzogen wird, werden auch die Buchstaben einer "cubic-spline"-Interpolation unterzogen. Fig. 14 zeigt eine Anordnung zur Lösung eines derartigen Problems.

Gemäß Fig. 14 umfaßt eine Bildverarbeitungseinheit 158 zwei Systeme, d. h. Interpolationseinheiten 159, 160 und 161 für Bilddaten, und Interpolationseinheiten 162, 163 und 164 für Überlagerungsdaten. Zwei Interpolationsoperationen werden einer Pipeline-Verarbeitung mit dem gleichen Taktsignal aus gesetzt, und es wird ein ODER-Schritt (logische Summe) für jedes Bit mit Hilfe einer ODER-Schaltung 165 durchgeführt. Es ist auf diese Weise möglich, unterschiedliche Arten von Interpolationsverarbeitungen für Bilddaten und Überlage rungsdaten durchzuführen und die beiden Arten von Daten zu synthetisieren. Das Ausgangssignal von dieser Verarbeitung wird der Anzeige 124 oder der LD-Steuereinheit 125 zuge führt, die ein Bild ausgeben.

Erfindungsgemäß wird somit eine Bildverarbeitungsvorrichtung vorgeschlagen, die eine Ermittlungseinheit zur Ermittlung eines Vergrößerungsänderungsverfahrens, das für ein eingege benes Bild geeignet ist, in Abhängigkeit von den Eigenschaf ten und der Art des Bildes, eine Vergrößerungsänderungsein heit zur Durchführung einer Vergrößerungsänderungsbearbei tung des Bildes unter Anwendung des ermittelten Vergröße rungsänderungsverfahrens und eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe eines der Vergrößerungsänderungsbearbeitung unterzogenen Bildes umfaßt. Beispielsweise wird das Vergrößerungsände rungsverfahren des Bildes durch das Kompressionsverhältnis des Bildes oder durch die Art einer Bildeingabevorrichtung, die verwendet wurde, festgelegt. Die Vergrößerungsänderungs verfahren umfassen beispielsweise Replikationen, bilineare In terpolation und "cubic-spline"-Interpolation.

Claims

1. Bildverarbeitungsvorrichtung, gekennzeichnet durch Bestimmungseinrichtungen zum Bestimmen eines Vergrößerungs veränderungsverfahrens, das für ein eingegebenes Bild ge eignet ist;
Vergrößerungsänderungseinrichtungen zur Durchführung einer Vergrößerungsänderungsbehandlung des Bildes durch das Ver größerungsänderungsverfahren; und
Ausgabeeinrichtungen zum Ausgeben des Bildes nach der Ver größerungsänderungsbehandlung.

2. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie des weiteren Kompressionseinrichtun gen (35) zur Durchführung einer Datenkompression des eingege benen Bildes umfaßt und daß die Bestimmungseinrichtungen das für das Bild geeignete Vergrößerungsänderungsverfahren aus dem Kompressionsverhältnis des Bildes bestimmen.

3. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung und die Ver größerungsänderungsbehandlung für jeden Abschnitt einer vor gegebenen Größe des Bildes durchgeführt werden.

4. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Bildern eingegeben wird und daß die Ausgabeeinrichtungen eine Vielzahl von Bildern in einem eingestellten Format aus geben.

5. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das von den Vergrößerungsänderungsein richtungen verwendete Vergrößerungsverhältnis in Abhängig keit von dem eingestellten Format bestimmt wird.

6. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver größerungsänderungsverfahren aus der aus Replikationen, bili nearer Interpolation und "cubic-spline"-Interpolation be stehenden Gruppe ausgewählt wird.

7. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das eingegebene Bild ein medizinisches Bild umfaßt.

8. Bildverarbeitungsvorrichtung, gekennzeichnet durch:
Einrichtungen zum Empfangen von Bilddaten, die von einer Bildeingabevorrichtung (20) erhalten worden sind, und von Informationen, die eine von den Bilddaten gekennzeichnete Art des Bildes anzeigen;
Vergrößerungsänderungseinrichtungen zur Durchführung einer Vergrößerungsänderungsbehandlung der empfangenen Bilddaten durch ein Vergrößerungsänderungsverfahren, das in Abhängig keit von der Information festgelegt worden ist; und
Ausgabeeinrichtungen zum Ausgeben der Bilddaten nach der Vergrößerungsänderungsbehandlung.

9. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Bildern eingegeben wird und daß die Ausgabeeinrichtungen eine Vielzahl von Bil dern in einem eingestellten Format ausgeben.

10. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das von den Vergrößerungsänderungsein richtungen verwendete Vergrößerungsverhältnis in Abhängig keit von dem eingestellten Format bestimmt wird.

11. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Vergrößerungsände rungsverfahren aus der aus Replikation, bilinearer Interpo lation und "cubic-spline"-Interpolation bestehenden Gruppe ausgewählt wird.

12. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildeingabevor richtung (20) eine Bildeingabevorrichtung für medizinische Zwecke umfaßt.

13. Bildverarbeitungssystem, gekennzeichnet durch:
Eine Vielzahl von Bildeingabevorrichtungen (20); und eine Bildausgabevorrichtung zur Durchführung einer Vergröße rungsänderungsbehandlung der von den Bildeingabevorrichtun gen erhaltenen eingegebenen Bilder und zur Ausgabe von Bil dern, die der Vergrößerungsänderungsbehandlung unterzogen worden sind, wobei die Vielzahl der Bildeingabevorrichtungen (20) und die Bildausgabevorrichtung über ein Netz miteinan der verbunden sind und wobei die Bildausgabevorrichtung die Vergrößerungsänderungs behandlung der eingegebenen Bilder durch Vergrößerungsände rungsverfahren durchführt, die den jeweiligen Arten der Bildeingabevorrichtungen entsprechen.

14. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Vielzahl von Bildern, die von den Bildeingabevorrichtungen erhalten wurden, der Vergrößerungs änderungsbehandlung durch Vergrößerungsänderungsverfahren, die für die entsprechenden Bilder geeignet sind, unterzogen und in einem eingestellten Format ausgegeben wird.

15. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Vergrößerungsverfahren aus der aus Replikation, bilinearer Interpolation und "cubic- spline"-Interpolation bestehenden Gruppe ausgewählt wird.

16. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildeingabevor richtungen Bildeingabevorrichtungen für medizinische Zwecke umfassen.