DE68927696T2

DE68927696T2 - Bildverarbeitungsgerät

Info

Publication number: DE68927696T2
Application number: DE68927696T
Authority: DE
Inventors: Akihiro Katayama; Hidefumi Oosawa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-08-24
Filing date: 1989-08-23
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2009-08-24
Also published as: EP0356225A3; US5488673A; US5086484A; DE68927696D1; EP0356225B1; EP0356225A2; EP0730369A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft generell ein Bildverarbeitungsgerät, und insbesondere ein Bildverarbeitungsgerät zur Erzeugung von Pixelausgangsdaten aus Haibtonpixel- Eingangsdaten.
Ein Phasenmodulationsverfahren ist bekannt als herkömmliches Mittel, das zur Wiedergabe von Halbtönen in Bilderzeugungsabschnitten digitaler Drucker, digitaler Faksimilegeräte oder ähnlicher bekannter Typen verwendet wird.
In einem normalen Phasenmodulationsverfahren wird eine Phasenmodulationsmatrix von mxn vorbereitet, und ein binär umgesetzter Block von mx n wird durch Vergleich einer Gruppe von Pixeleingangsdaten mit zugehörigen Schwellwerten in der Matrix gebildet. Auf diese Weise wird ein Halbtonbild in einer Pseudoform wiedergegeben.
Jedoch ist die Anzahl von darstellbaren Tonstufen durch die Matrixgröße der Phasenmodulationsmatrix beschränkt. Beispielsweise im Falle der Darstellung in 16 Stufen (eine 4 x 4- Phasenmodulationsmatrix oder dgl.) gibt es das Problem, daß eine Pseudokontur in einem Ausgangsbild auftreten kann, und ein gutes Ausgangsbild kann nicht erzielt werden.
In dieser Situation hat ein Verfahren kurzlich die Aufmerksamkeit auf sich gezogen, bei dem es sich um ein Fehlerdiffusionsverfahren handelt.
Dieses Verfahren wurde vorgeschlagen von Fleud und Steinberg in der Publikation mit dem Titel "An Adaptive Algorithm for Spatial Gray Scale", "SID DIGEST", 1975. Dieses Fehlerdiffusionsverfahren ist dem Phasenmodulationsverfahren in der Auflösung und der Darstellung von Tonstufen überlegen.
Da bei dem Fehlerdiffusionsverfahren ein Fehler, der auftritt, wenn ein binäres Ausgangspixel festgelegt wird, sequentiell räumlich in einer kumulativen Art errechnet wird, ist es möglich, die Dichte eines Eingangsbildes der Dichte eines Ausgangsbildes anzugleichen. Anders als beim Phasenmodulationsvorgang ist die Anzahl von darstellbaren Tonstufen nicht auf die Größe der Phasenmodulationsmatrix begrenzt, und es ist daher möglich, die Tonwiedergabe und das Auflösungsvermögen zu verbessern, die beide beim Phasenmodulationsvorgang nicht befriedigend sind.
Ein derartiges Fehlerdiffusionsverfahren hat jedoch ein Problem, daß ein pHänomens bei einem Bild auftritt, in dem ein Abschnitt niedriger Dichte in einem Abschnitt eines Bildes anwesend ist, der dem Beginn des Vorgangs entspricht, nicht gedruckt wird, und ein weißer farbloser Fleck wird daher in einem Abschnitt geringer Dichte gebildet. Dieses pHänomen tritt gleichermaßen in einem Abschnitt niedriger Dichte nahe einem Kantenabschnitt auf.
Wenn beispielsweise die Dichte einer Fläche eines Originaldokumentes gleichbleibend gering ist, wie in Fig. 29 gezeigt, werden weiße Pixel in einem binär umgesetzten Ausgangssignal kontinuierlich dargestellt. All die Fehler, die als Ergebnis der Binärumsetzung positiv sind, werden verteilt, um in unverarbeiteten benachbarten Pixeln akkumuliert zu werden. Im Ergebnis übersteigen die akkumulierten Fehler, beispielsweise in einer Fläche b, die Schwellwerte der jeweiligen Zielpixel, und schwarze Punkte, wie jene in Fig. 29, werden dicht nebeneinander gebildet, wodurch eine Verschlechterung der Bildqualität eintritt.
Um mit dem obigen Problem zu Rande zu kommen, ist ein Verfahren des Varuerens eines Schwellwertes auf der Grundlage in Betracht gezogen worden, wobei ein Fehler unscharf gestreut wird. Bei diesem Verfahren jedoch werden Punkte, die in Kantenabschnitten eines Bildes präsent sind, insbesondere in den peripheren Bereichen von Zeichen, in einer Linienzeichnung oder dgl. eingekerbt, und die Bildqualität eines Zeichens oder einer Linienzeichnung wird somit in einem auffälligen Ausmaß verschlechtert. Darüber hinaus wird in einem Abschnitt gleichmäßig geringer Dichte nicht gedruckt, und es eine kann eine rauhe granulare Textur auftreten, die das Sehen beeinträchtigt.
Zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Verfahren hat der Anmelder die folgenden Verfahren gleichen Tenors in Betracht gezogen.
Unter der US- Patentnummer US- A- 5 325 448, veröffentlicht nach dem Anmeldedatum dieser Anmeldung (entsprechend der DE- A- 3 838 730, veröffentlicht am 24.5.89), offenbart einen variablen Schwellwertprozeß und einen Fensterprozeß.
Bei dem variablen Schwellwertprozeß wird ein Schwellwert, der bei der Binärumsetzung verwendet wird, entsprechend der Dichte eines Zielpixels geändert, und ein Fehlerdiffusionsverfahren wird auf der Grundlage des variierten Schwellwertes ausgeführt. Im Fensterprozeß wird ein binär umgesetzter, verarbeiteter Bereich als Bezug genommen, und wenn ein beliebiger Punkt in dem Bereich präsent ist, wird kein Punkt gedruckt.
Die Europäische Patentameldung EP- A- 0341984, veröffentlicht am 15. 11. 1989, die den Stand der Technik gemäß Artikel 54 (3), EPC, bildet, offenbart einen Verbleibungskorrekturprozeß, der verbleibendes Auftreten korrigiert, wenn ein Fehler in einem Bereich verteilt ist, der von Pixeln besetzt ist, die an ein Zielpixel angrenzen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bildverarbeitungsgerät zu schaffen, mit dem ein Abschnitt niedriger Dichte weiße Flecken reduziert, und schwarze Punkte nicht unnötig eng an anderen gebildet werden, und das es ermöglicht, eine Einkerbung zu vermeiden, die an Kantenabschnitten eines Zeichens auftritt, in einer Linienzeichnung oder dgl..
Die Erfindung schafft ein Bildverarbeitungsgerät zur Erzeugung von Ausgabepixeldaten durch Quantisierung von Eingabespixeldaten, mit: Eingabemitteln zur Eingabe von Pixeldaten; einem Quantisierungsmittel zur Quantisierung der Eingabespixeldaten zur Erzeugung von Ausgabepixeldaten; einem Verteilmittel zur Verteilung des vom Quantisierungsmittel erzeugten Fehlers auf eine Vielzahl von noch nicht quantisierten Pixeldaten, Speichermitteln zur Speicherung zuvor quantisierter Pixeldaten; Bereichszustands- Bestimmitteln, die auf der Grundlage von in den Speichermitteln gespeicherter Daten bestimmen, ob ein Ausgabepixel bereits unter vorher quantisierte Pixel nah an die Stelle eines zu quantisierenden Pixels eingesetzt ist; und Kantenfeststellmitteln zur Feststellung von Kantenmerkmalen innerhalb des Bildes auf der Grundlage der eingegebenen Pixeldaten; und wobei das Quantisierungsmittel ein Mittel zum Modifizieren der Quantisierung der eingegebenen Pixeldaten abhängig von der Bestimmung durch die Bereichszustands- Bestimmittel enthält; und wobei das Verteilmittel den Fehler abhängig von einem Ausgangssignal des Kantenfeststellmittels verteilt.
Die Erfindung schafft des weiteren ein Verfahren zur Bildverarbeitung durch Quantisierung von Eingabepixeldaten, mit den Verfahrensschritten: Eingabe der Pixeldaten; Bestimmung eines Bereichszustandes auf der Grundlage gespeicherter, zuvor quantisierter Pixeldaten, wobei der Bereichszustand anzeigt, ob ein Ausgabepixel bereits unter vorher quantisierte Pixel nah an die Stelle des zu quantisierenden Pixels eingesetzt worden ist; Bestimmung von Kantenmerkmalen innerhalb des Bildes auf der Grundlage noch nicht quantisierter Eingabepixeldaten; Quantisierung der Eingabepixeldaten zur Erzeugung von Ausgabepixeldaten; wobei die Quantisierung der Eingabepixeldaten abhängig von der Bestimmung durch den Bereichszustands- Bestimmungsschritt modifiziert wird; und wobei der im Verfahrensschritt der Quantisierung erzeugte Fehler abhängig vom Ausgabesignal des Verfahrensschrittes der Kantenfeststellung auf eine Vielzahl nicht quantisierter Pixel verteilt wird.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung auf der Grundlage der beiliegenden Zeichnung und der anliegenden Patentansprüche deutlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das den Gesamtaufbau eines Kopierers zeigt, auf den ein erstes Ausführungsbeispiel angewandt wird;
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, das eine Kantenfeststellschaltung in diesem Beispiel zeigt;
Figuren 3 und 4 sind Ansichten, die die Lagebeziehung zwischen einem Zielpixel und Pixeln zur Verwendung bei der Kantenfeststellung zeigen;
Fig. 5 ist ein Blockschaltbild mit einer binären Umsetzschaltung in diesem Beispiel;
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild der Fehlerverteilungs- Steuerschaltung gemäß Fig. 5;
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild einer Schwellwerteinstell schaltung in diesem Aus führungsbei spiel;
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild einer Entscheidungsschaltung in diesem Beispiel;
Fig. 9 ist ein Blockschaltbild, das den Gesamtaufbau eines Kopierers zeigt, auf den ein zweites Ausführungsbeispiel angewandt wird;
Fig. 10 ist ein Blockschaltbild, das eine Kantenfeststellschaltung im zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 11 ist ein Blockschaltbild einer Binärumsetzschaltung im zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 12 ist ein Blockschaltbild einer Fehlerverteil- Steuerschaltung gemäß Fig. 11;
Fig. 13 ist ein Blockschaltbild einer Entscheidungsschaltung im zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 14 ist ein Blockschaltbild, das den Gesamtaufbau eines Kopierers zeigt, auf den ein drittes Ausführungsbeispiel angewandt wird;
Fig. 15 ist ein Blockschaltbild einer Schwellwert- Einstellschaltung im dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 16 ist ein Blockschaltbild, das den Gesamtaufbau eines Kopierers zeigt, auf den ein viertes Ausführungsbeispiel angewandt wird;
Fig. 17 ist ein Blockschaltbild, das eine Kantenfeststellschaltung im vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 18 ist ein Blockschaltbild, das ein weiteres Beispiel eines Bildverarbeitungsgerätes zeigt, das über Flächenzustandsfeststellmittel verfügt;
Fig. 19 ist eine Ansicht, die die lagemäßige Beziehung zwischen einem Zielpixel und verarbeiteten benachbarten Pixeln zeigt;
Fig. 20 ist ein Blockschaltbild, das die Einzelheiten eines Entfernungserrechners und einer Entscheidungsvorrichtung in dem Beispiel gemäß Fig. 18 zeigt;
Fig. 21 ist ein Blockschaltbild, das die Beziehung zwischen einer Gewichtungs- Errechnungsvorrichtung und einer Entscheidungsvorrichtung im Beispiel gemäß Fig. 18 zeigt;
Fig. 22 ist ein Blockschaltbild, das eine Schaltung zur Errechnung der kürzesten Entfernung in einem zweiten Beispiel eines Bildverarbeitungsgerätes zeigt, das das Flächenzustands- Feststellmittel beinhaltet;
Fig. 23 ist ein Blockschaltbild, das die Beziehung zwischen einem Zielpixel und verarbeiteten benachbarten Pixeln im Beispiel gemäß Fig. 22 zeigt;
Fig. 24 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Rechenweges für eine optimalen Entfernung in dem Beispiel von Fig. 22 zeigt;
Fig. 25 ist ein Konzeptdiagramm, das den Aufbau eines Beispieles des Bildverarbeitungsgerätes unter Verwendung des Fehlerdiffusionsverfahrens mit Erinnerungskorrektur zeigt;
Fig. 26 ist ein Blockschaltbild, das das Bildverarbeitungsgerät gemäß Fig. 25 zeigt;
Fig. 27 ist eine Ansicht, die der Veranschaulichung eines Fehlerddiffusionsverfahrens im Gerät der Figuren 25 und 26 dient;
Fig. 28 ist ein Arbeitsablaufplan, der die Abfolge der Verarbeitungsschritte und Operationen in dem Gerät gemäß Fig. 25 und 26 zeigt;
Fig. 29 ist eine Ansicht, die der Veranschaulichung eines Defektes in einem herkömmlichen Fehlerdiffusionsverfahren dient.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Ausführungsbeispiele nach der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung einer jeden Komponente dient ein Kopierer lediglich dem Zwecke der Veranschaulichung.

< Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels >

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Kopierers, auf den ein erstes Ausführungsbeispiel angewandt wird.
Primäre Bauelemente werden nachstehend individuell in der Reihenfolge der Verarbeitung erläutert.
Zu allererst wird ein Bild von einem Originaldokument mittels eines Eingabeabschnittes 1 gelesen, der im wesentlichen aus einem photoelektrischen Wandlungselement besteht (nicht dargestellt), wie beispielsweise einer CCD, und einer Treibereinheit (nicht dargestellt) zur Abtastung desselben. Ein Spannungspegelsignal, das der Dichte eines ausgelesenen Bildes entspricht, wird von den Eingabeabschnitten 1 an einen A/D- Wandler 2 gegeben, wo das Spannungspegelsignal zum Zwecke der Quantisierung umgesetzt wird in ein digitales 8- Bit- Datum (entsprechend der Tondarstellung in 256 Schritten). Nach dieser Wandlung wird das digitale Datum in eine Korrekturschaltung 3 eingegeben, wobei die Korrektur der Schattierung ausgeführt wird, um die Schattierung des ausgelesenen Bildes zu korrigieren, die durch verschiedene Faktoren herbeigeführt würde, wie jene der Ungradlinigkeit der Empfindlichkeit des Sensors im Eingabeabschnitt 1, der Ungleichmäßigkeit der Beleuchtung eines Beleuchtungsabschnittes (nicht dargestellt) usw..
Das korrigierte Datum (digitales 8- Bit- Datum) wird in einen Zeilenspeicher (FIFO- Speicher) 4 und in eine Kantenfeststellschaltung 5 über eine Datenleitung 101 eingegeben. Der Zeilenspeicher 4 ist ein Zeilenverzögerungsspeicher, der der Zeitgabe der Kantenfeststellschaltung 5, einer Binärumsetzschaltung 6 und einer Schwellwert- Einstellschaltung 7 dient.
Die Kantenfeststellschaltung 5 stellt auf der Grundlage der Beziehung der Dichte zwischen dem Zielpixel und benachbarter Pixel fest, ob sich ein Zielpixel in einem Kantenabschnitt befindet, und gibt ein Signal entsprechend dem Ergebnis dieser Entscheidung auf eine Signalleitung 200 ab. Die Schwellwert- Einstellschaltung 7 stellt einen Schwellwert entsprechend der korrigierten Datenausgabe über eine Datenleitung 100 ein, und gibt den eingestellten Schwellwert auf eine Datenleitung 300. Die Binärumsetzschaltung setzt das Datum des Zielpixels (Daten geliefert aus dem Zeilenspeicher 4) auf der Grundlage des Kantenfeststellsignals auf der Signalleitung 200 und einem Signal auf einer Signalleitung 400 um, welches später beschrieben wird, und gibt das Ergebnis auf eine Signalleitung 500. Der Ausgabeabschnitt 9 (z. B. ein Laserdrucker, ein Tintenstrahldrucker oder dgl.) erzeugt ein sichtbares Bild auf der Grundlage des Signais von "1" oder "0", Ausgangssignalen zu dieser Signalleitung 500, und das Signal auf der Signalleitung 500 wird ebenfalls an eine Entscheidungsschaltung 8 geliefert.
Auf der Grundlage des Signais (Signalleitung 500), das von der Binärumsetzschaltung 6 abgegeben wird, und dem korrigierten Datum, das von dem Zeilenspeicher 4 kommt, tifft die Entscheidungsschaltung 8 eine Entscheidung, ob ein Punkt, der auf ("1") ist, in dem binär umgesetzten Bereich anwesend ist, das dem Zielpixel benachbart ist. Die Entscheidungsschaltung 8 gibt das Ergebnis dieser Entscheidung auf die Signalleitung 400, um es zu der Binärumsetzschaltung 6 zurückzukoppeln.
Das Nachstehende ist eine Erläuterung von Einzelheiten der Abschnitte von der Kantenfeststellschaltung 5 zur Entscheidungsschaltung 8 in dem Kopierer, auf. den das erste Ausführungsbeispiel angewandt wird, das mit der zuvor beschriebenen Anordnung und dem Aufbau versehen ist. Angemerkt sei, die Korrekturschaltung 3 kann leicht in ein ROM eingefügt werden, einschließlich einer Nachschlagetabelle, und die Beschreibung dieser wird fortgelassen.
Fig. 2 zeigt ein spezifisches Beispiel des Aufbaues der Kantenfeststellschaltung 5 im Ausführungsbeispiel, und Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, die der Veranschaulichung der Arbeitsweise der Kantenfeststellschaltung 5 dient.
Der Kantenabschnitt einesbildes kann festgelegt werden als ein Abschnitt der Dichte, der sich abrupt von niedrig nach hoch ändert und umgekehrt. Mit anderen Worten, zur Feststellung, ob ein Zielpixel in der Nähe des Kantenabschnittes präsent ist, ist es effektiv festzustellen, ob die Differenz der Dichte zwischen dem Zielpixel und benachbarter Pixel groß ist.
In diesem Beispiel, wie es Fig. 3 dargestellt ist, werden folgende Rechnungen ausgeführt, wenn die Dichte an der Stelle des Zielpixels (markiert durch "*" in der Figur) ausgedrückt wird durch Pixel (i, j):
Pixel (i, j) - Pixel (i+1, j) ... (1)
Pixel (i, j) - Pixel (i - 1, j + 1) ... (2)
Pixel (i, j) - Pixel (i, j + 1) ... (3)
Pixel (i, j) - Pixel (i + 1, j + 1) ... (4)
wobei ... absolute Werte bedeuten. Wenn der Maximalwert der durch die Rechnungen (1 bis 4) gewonnenen Werte größer ist als ein gegenwartiger Schweliwert T, dann wird bestimmt, daß das Zielpixel im Kantenbereich liegt.
In Fig. 2 werden Datum (i, j), Datum (i + 1, j), Datum (i - 1, j + 1) , Datum (i, j + l) und Datum (i + 1, j + 1) mit jeweiligen Flipflops loa bis be zwischengespeichert, wobei diese Daten der Dichte an den Stellen der jeweiligen zuvor erwähnten Pixel entsprechen. Subtrahierer 11a bis 11d führen Subtraktionen aus, die jeweils durch die zuvor genannten Gleichungen (1) bis (4) dargestellt werden, und Absolutwertschaltungen 11a bis 12d errechnen die Absolutwerte der Ausgangssignale aus den jeweiligen Subtrahierern ha bis 11d. Eine Maximalwert- Feststellschaltung 13, die den Absolutwertschaltungen 12a bis 12d folgt, stellt den Maximalwert unter den obigen Absolutwerten fest. Dann vergleicht ein Vergleicher 14 den Maximalwert mit dem Schwellwert T ("50" in diesem Ausführungsbeispiel). Wenn der Wert, der von der Maximalwert- Feststellschaltung 13 abgegeben wird, größer ist als der Schweliwert T, bestimmt der Vergleicher 14, daß das Zielpixel in einem Kantenabschnitt liegt, und erzeugt ein Ausgangssignal von "1" auf die Signalleitung 200. Wenn der Ausgangswert nicht größer als der Schweliwert T ist (es wird bestimmt, daß das Zielpixel in einem Nicht- Kantenabschnitt liegt), gibt der Vergleicher 14 "0" ab.
Durch Ausführung der Verarbeitung auf der Grundlage der zuvor beschriebenen Prozedur wird aus der Beziehung der Dichte zwischen dem Zielpixel und benachbarter Pixel festgelegt, ob ein Zielpixel in einem Kantenabschnitt liegt.
Obwohl Einzelheiten später beschrieben werden, werden die Positionen der Pixel, die der Fehlerdiffusion unterzogen werden ausgewählt mit (i + 1, j) , (i - 1, j - 1) , (i, j + 1) und mit (i + 1, j + 1), wenn in einem im ersten Ausführungsbeispiel eingefügten Diffusionsverfahren die Position der Zielpixel (i, j) ist. Wie zuvor beschrieben, wird die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Kante unter Verwendung der Zielpixel benachbarter Pixel festgelegt, die diesen Koordinaten entsprechen. Jedoch ist das Feststellverfahren nicht auf das zuvor beschriebene Verfahren beschränkt. Wie z. B. in Fig. 4 gezeigt, kann die Differenz zwischen dem Zielpixel (i, j) und jedem benachbarten Pixel (i + 1, j - 1) , (i + 1, j - 1) , (i - 1, j +1) und (i + 1, j + 1) durch eingefügte Feststellung einer Kante erzeugt werden. Wenn ein Kantenabschnitt unter Verwendung benachbarter, in Fig. 4 dargestellter Pixel festzustellen ist, kann ein weiterer Zeilenspeicher zum Zwecke der Zeitvorgabe hinzugenommen werden (die Gesamtzahl von Leitungsspeichern wird 2). Darüber hinaus ist, sofern es möglich ist, einen Kantenabschnitt festzustellen, die Art der Auswahl von Pixeln zur Feststellung eines Kantenabschnittes nicht auf die in den Figuren 3 und 4 dargestellte Art beschränkt.
In Fig. 5, die ein Beispiel des Aufbaues der Binärumsetzschaltung 6 im ersten Ausführungsbeispiel zeigt, werden der Aufbau ünd die Arbeitsweise der Binärumsetzschaltung 6 nachstehend erläutert.
Die in der Figur dargestellte Binärumsetzschaltung 6 enthält Flipflops (werden nachstehend einfach als "FF" bezeichnet) 15a bis 15d zur Datenzwischenspeicherung, Addierer 16a bis 16d, einen Zeilenspeicher 17 zur Einfügung einer Zeitverzögerung um eine Zeile, einen Vergleicher 18, ein UND- Glied 19 und eine Fehlerverteil- Steuerschaltung 20.
Zu allererst werden die korrigierten Daten (Originalbuddaten entsprechend- der Position des Zielpixels (i, j)) dem Addierer 16d über die Datenleitung 100 eingegeben. In dem Addierer 16d wird das korrigierte Datum einem Fehler hinzugefügt (gespeichert in FF15), der auf die Pixelposition (i, j) zu verteilen ist. Der addierte Wert wird zum Vergleicher 18 und zur Fehlerverteil- Steuerschaltung 20 ausgegeben. Der Vergleicher 18 vergleicht das Datum auf einer Datenleitung 355 mit dem Schwellwertdatum, das von der Schweliwert- Einstelischaltung 7 geliefert wird (Signalleitung 300), und gibt ein binär umgesetztes Signal ab, das das Ergebnis dieses Vergleiches bildet. Wenn der Wert des Datums auf der Datenleitung 355 größer ist als das Schwellwertdatum, gibt der Vergleicher 18 "1" auf eine Signalleitung 311 ab; anderenfalls gibt er "0" ab. Das nächste UND- Glied 19 führt Undierung des binär umgesetzten Signais aus (Signalleitung 311) und das Signal (Signalleitung 400), das von der Entscheidungsschaltung 8abgegeben wird, und das Ergebnis des Undierens wird als ein Signal 500 an den Ausgangsabschnitt 9 und an die Fehlerverteil- Steuerschaltung 20 geliefert.
Das Signal, das von der Entscheidungsschaltung 8 kommt, wird nachstehend detailliert beschrieben. Kurz gesagt, wenn die Dichte des Zielpixels gering ist und wenn "1" (ein Punkt) in der Gruppe der Pixel präsent ist, die das Zielpixel umgeben, und das ist an den Ausgabeabschnitt 9 ausgegeben worden, wird das Ausgangssignal aus der Entscheidungsschaltung 8 "0"; anderenfalls wird es "1".
Die Fehlerverteil- Steuerschaltung 20 errechnet die Differenz (Fehler) zwischen dem Signal 355 vor der Binärumsetzung und einem Wert, der gewonnen wird durch Muliplizieren des Wertes des binär umgesetzten Signals 500 mit 255 (d. h., "0" oder "255"). Auf der Grundlage des Kantensignals 200 und des Vorzeichens (positiv oder negativ) des betroffenen Pixels steuert die Fehlerverteil- Steuerschaltung 20 die Abgabe von Fehlerbetragssignalen 351 bis 354, die auf die Nachbarpixel zu verteilen sind. Wenn die Position eines Zielpixels (i, j) ist, werden die Fehlerbeträge 351 bis 344 zu den Fehlerbeträgen addiert, die zuvor auf die jeweiligen Pixelpositionen (i - 1, j + 1) und (i + 1, j) entsprechend den Addierern 16a bis 16d verteilt worden sind. Obwohl die Fehlerbeträge auf 4 der Pixel verteilt sind, die das Zielpixel bezogen auf Fig. 3 umgeben, ist die Anzahl lediglich veranschaulichend, und die Fehlerverteilung kann z. B. auf 12 benachbarte Pixel ausgeführt werden.
In Fig. 6, die die Einzelheiten der Fehlerverteil- Steuerschaltung 20 zeigt, werden der Aufbau und die Arbeitsweise der Schaltung 20 nachstehend erläutert.
Die in der Figur dargestellte Fehlerverteil- Steuerschaltung 20 enthält einen Subtrahierer 22, eine Vorzeichen- Bestimmschaltung 22 zur Ausführung einer Entscheidung bezüglich des Vorzeichens (negativ oder positiv) eines Eingangssignals, einen Wähler 23, ein UND-Glied 24 und Gewichtungsschaltungen 25a bis 25d.
Der Subtrahierer 21 errechnet die Differenz (Fehler) zwischen dem Signal 355 vor der Binärumsetzung und einem Wert, der durch Multiplizieren des binär umgesetzten Signals 500 mit 255 gewonnen wird.
(Fehler) = (Signal 355) - 255 x (Signal 500)
Der solchermaßen errechnete Wert wird an die Vorzeichenfeststellschaltung 22 und an den Wähler 23 abgegeben.
Wenn das Datum (errechneter Wert), das der Vorzeichenfeststellschaltung 22 eingegeben wird, positiv ist, gibt die Schaltung 22 "0" ab; anderenfalls gibt sie "1" ab. Das UND- Glied 24 führt die Undierung des Signais aus, das von der Vorzeichenfeststellschaltung 22 geliefert wird, und dem Signal 200 (Signal, das von der Kantenfeststellschaltung 5 kommt). Das Ergebnis der Undierung wird an den Wähler 23 abgegeben. Genauer gesagt, wenn das fehleraddierte Datum 355 ein Zielpixel ist, das noch nicht vom Vergleicher 18 binär in der Binärumsetzschaltung 6 umgesetzt worden ist, nicht größer als 255 mal dem Wert des Ausgangsdatums 500 ist, und wenn das Zielpixel in einem Kantenabschnitt liegt, wird das Ausgangssignal des UND- Gliedes 24 "1"; anderenfalls wird es in "0".
Wenn das Ausgangssignal des UND-Gliedes 245 "1" ist, wählt der Wähler 23 ein Signal 600 (ein logischer Pegel von "0"), während bei einem Ausgangssignal das UND- Glied 215 von "0" der Wähler 23 an die Gewichtungsschaltungen 25a bis 25d das Subtraktionsergebnis (Fehler) ausgibt, das von dem Subtrahierer 21 kommt.
Die Gewichtungsschaltungen 25a bis 25d entsprechen den jeweiligen Pixelpositionen (i + 1, j + 1) , (i, j + 1) und (i - 1, j +1), die dem Zielpixel (i, j) benachbart sind. Die Gewichtungsschaltungen 25a bis 25d dienen der Datenverteilung, die von dem Wähler 23 an die Positionen der benachbarten Pixel gemäß einem Gewichtungsfaktor abgegeben werden.
Speziell die Gewichtungsschaltungen 25a und 25c errechnen 1/6 des Fehlerbetrages, der von dem Wähler 23 abgegeben wird, und geben die jeweiligen Ergebnisse als Signale 351 und 353 ab. Die Gewichtungsschaltungen 25b und 25d errechnen 1/3 des Fehlerbetrages, der von dem Wähler 23 abgegeben worden ist, und geben die jeweiligen Ergebnisse als Signale 352 und 354 ab. Wenn das Ausgangssignal des UND- Gliedes 24 "1" ist, wird das Signal 600 so ausgewählt, so daß der Betrag des Fehlers, der auf die benachbarten Pixel zu verteilen ist, auf "0" gesetzt wird.
Selbst wenn mit der zuvor beschriebenen Verarbeitung ein negativer Fehlerbetrag in dem Kantenabschnitt auftritt, wird der negative Fehlerbetrag nicht auf beliebige benachbarte Pixel verteilt. Folglich ist es möglich, das Phänomen zu vermeiden, daß nicht gedruckt wird und daß ein weißer farbloser Fleck auftritt, welches pHänomen vorher bei einem Abschnitt geringer Dichte eines Kantenabschnittes auftrat.
Obwohl die Gewichtungsfaktoren der Gewichtungsschaltungen 25a bis 25d 1/6 oder 1/3 sind, sind diese Zahlen nicht beschränkend und können beliebig verändert werden. Wenn z. B. 1/2m (m = 0, 1, 2, ...) verwendet wird, kann die zuvor beschriebene Gewichtung unter Verwendung einer einfachen Schiebeschaltung erzielt werden, und es ist auch möglich, die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erhöhen.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel des Aufbaues der Schwellwerteinstellschaltung 7 im ersten Ausführungsbeispiel
Wie schon zuvor erläutert, wird der Ausgang 300 aus der Schwellwerteinstellschaltung 7 als Schweliwert von dem Vergleicher in der Binärumsetzschaltung 6 verwendet.
Das folgende ist eine Erläuterung des Prinzips der Erzeugung eines solchen Schweliwertes.
In Fig. 7 bedeutet Bezugszeichen 26 einen ROM, der einen Satz von Schwellwerten speichert (z. B. eine Phasenmodulationsmatrix von 16 x 16) und gibt beliebige von - 127 bis 127 ab. Eine Amplitudensteuerschaltung 27 steuert den Wert des Schwellwertes, der von dem ROM 26 gemäß dem Wert des Signals abgegeben wird (Datenausgang vom Zeilenspeicher 4). Speziell wählt die Amplitudensteuerschaltung 27 gemäß dem Wert von Singal 100 einen geeigneten Wert unter den Werten AL aus, die in der nachstehenden Tabelle aufgeführt sind, multipliziert den Wert AL mit dem Ausgangswert aus dem ROM 26, und gibt das Ergebnis als Signal 150 ab. Das Signal 150 wird zum Signal 160 (= 127) in einem Addierer 28 hinzugefügt, der das Ergebnis als Schwellwertsignal 300 abgibt. Tabelle 1
Durch Ausführen der oben beschriebenen Steuerung ist es möglich, einen kleinen Schweliwert in einem Abschnitt geringer Dichte mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit zu erzeugen. Folglich ist es möglich, das pHänomen zu vermeiden, bei dem nicht gedruckt wird und weiße farblose Flecken auftreten, welches pHänomen bisher in Abschnitten geringer Dichte auftrat.
Obwohl die im ROM 26 gespeicherten Werte aus Phasenmodulationssignalen von - 127 bis + 127 bestehen, können diese durch Zufaliszahlen von - 127 bis + 127 dargestellt werden, und sind nicht auf die zuvor beschriebenen Beispiele beschränkt. Solange die Werte von AL (im Bereich zwischen 0 und 1) kleiner in einem Abschnitt geringer Dichte gemacht werden und größer in einem Abschnitt höherer Dichte, sind die Werte von AL darüber hinaus nicht auf die in der obigen Tabelle aufgelisteten beschränkt. Obwohl das Signal 100 in 6 Schritten geteilt wird, ist die Anzahl der Teilschritte nicht auf die obige Anzahl beschränkt und kann willkürlich ausgewählt werden. Um den Umfang der Schaltung zu verringern, kann darüber hinaus der Wert von AL durch eine Hochzahl von 2 dargestellt werden oder durch die Summe von Hochzahlen von 2.
Als nächstes wird die Entscheidungsschaltung 8 im ersten Ausführungsbeispiel anhand Fig. 8 erläutert.
Die Entscheidungsschaltung 8 enthält einen Vergleicher 29, Zeilenspeicher (FIFO) 30 und 31, eine ODER- Schaltung 32, ein UND- Glied 33 und Flipflops 80 bis 91 zur Datenzwischenspeicherung.
Das binär umgesetzt Ausgangssignal 500 wird dem Zeilenspeicher 31 eingegeben und wird zur gleichen Zeit vom FF 90 zwischengespeichert. Ein aus dem Zeilenspeicher 31 ausgelesenes Signal ist gleichermaßen Eingangssignal für den Zeilenspeicher 30 und wird zur gleichen Zeit vom FF 85 zwischengespeichert. Wenn die Stelle eines Zielpixels, das zu verarbeiten ist, (i, j) ist, sind die binär umgesetzten Daten von 12 Pixels, die an ein Zielpixel angrenzen, die von FF 80 bis 91 zwischengespeichert werden. Diese zwischengespeicherten Daten bezüglich 12- er Pixel werden der ODER- Schaltung 32 eingegeben. Die ODER- Schaltung 32 führt die ODERUNG dieser Eingangsdaten aus und gibt das Ergebnis als Signal 520 ab. Das korrigierte Signal 100 wird dem Vergleicher 29 eingegeben, wo es verglichen wird mit einem Schweliwert D=30. Wenn das Signal 100 größer als der Schweliwert D ist, gibt der Vergleicher "0" als Signal 510 ab, anderenfalls gibt er "1" als.Signal 510 ab. Die Signale 510 und 520 werden dem UND- Glied 33 eingegeben, und das Ergebnis des Undierens wird als Signal 100 abgegeben (eine Entscheidung wird in der Entscheidungsschaltung 8 getroffen).
Wenn auf diese Weise, wie zuvor erläutert, das korrigierte Datum 100 bezüglich des Zielpixels eine geringe Dichte hat, die "30" oder weniger beträgt, und wenn wenigstens ein Pixel der 12 benachbarten Pixel, die zuvor ausgegeben worden sind, eine binär umgesetzte Form "1" haben, wird das Ausgangssignal des UND- Gliedes 33 "0". Anderenfalls wird das Ausgangssignal des UND- Gliedes 33 "1".
Wie aus der Erläuterung des UND- Gliedes 19 in der Binärumsetzschaltung 6 ersichtlich, ist es folglich möglich, einem Punkt zu verbieten, in der Nachbarschaft eines Punkt- Druckpixels mit einem Abschnitt geringer Dichte gedruckt zu werden. Mit anderen Worten, keine Punkte werden in extremer Nähe - gedruckt, oder exzessiv voneinander entfernt, und es ist auch möglich, das Geräusch zu vermindern, welches von einem Benutzer in einem Abschnitt geringer Dichte erfahrbar ist.

< Erläuterung des zweiten Ausführungsbeispiels >

Fig. 9 ist ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels, bei dem die Kantenfeststellschaltung 5, die Binärumsetzschaltung 6 und die Entscheidungsschaltung 8 des zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels modifiziert sind. In der folgenden Beschreibung werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um Bauelemente zu benennen, die gleich sind wie jene im ersten Ausführungsbeispiel, und auf deren Beschreibung wird hier verzichtet.
Die Skizze der von dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführten Verarbeitung hat die folgende dargestellte Anordnung und Aufbau.
Die Kantenfeststellschaltung 40 trifft eine Entscheidung über die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Kante auf der Grundlage einer jeden Beziehung der Dichte zwischen einem Zielpixel (i, j) und einem benachbarten Pixel an einer Stelle (i + 1, j) zwischen dem Zielpixel (i, j) und einem benachbarten Pixel an einer Stelle ( - 1, j + 1), zwischen dem Pixel (i, j) und einem benachbarten Pixel an einer Stelle (i, j + 1) und zwischen dem Pixel (i, j) und einem benachbarten Pixel an einer Stelle (i + 1, j + 1). Die Ergebnisse der Entscheidung entsprechen der jeweiligen Beziehung werden ausgegeben als das Signal 201 sowie die Signale 202 bis 204. Die Binärumsetzschaltung 41 addiert das Signal 100 (Dichtedatum bezüglich des Zielpixels) zu dem Fehler, der auf die Zielpixelstellung verteilt ist, und setzt dann das Ergebnis auf der Grundlage des Schweliwertes T binär um. Dann gibt die Binärumsetzschaltung 41 das binärumgesetzte Signal 500 sowie das Entscheidungssignal 400 auf der Grundlage des Ergebnisses dieser Binärumsetzung aus. Zusätzlich trifft die Binärumsetzschaltung 41 eine Entscheidung über das Vorzeichen (negativ oder positiv) eines Fehlers, der bei der obigen Binärumsetzung auftreten kann, und legt den Betragdes Fehlers fest, der auf jeden der benachbarten Pixel auf der Grundlage des Ergebnisses dieser Entscheidung und den Signalen 201 bis 204 zu verteilen ist.
Fig. 10 ist ein Blockschaltbild, das die Kantenfestschaltung 40 zeigt. In der Figur sind Elemente mit 10a bis 10e, 11a bis 11d und 12a bis 12d bezeichnet und sind dieselben wie jene der Fig. 2. Bezugszeichen 43a bis 43d bedeuten Vergleicher, die jeweilige Eingangssignale mit Schweliwerten T&sub1;bis T&sub4; vergleichen (von denen ist jeder auf "50" gesetzt). Die Vergleicher 43a bis 43d vergleichen Werte, die von den Absolutwertschaltungen 12a bis 12d abgegeben werden, mit den jeweiligen Schweliwerten T&sub1; bis T&sub4;. Wenn ein Signal dem Vergleicher 43a eingegeben ist und größer als der Schwellwerl T&sub1; ist, gibt der Vergleicher 41a "1" als Signal 201 ab; anderenfalls gibt er "0" als Signal 201 ab. Die anderen Vergleicher 43b bis 43d arbeiten ebenfalls in gleicher Weise.
Mit der obigen Anordnung und dem Aufbau ist es möglich, eine Kantenfeststellung in Einheiten von Pixeln einzufügen. Da folglich negative Fehler in einem Abschnitt, der keine Kante enthält, als negative Fehler verteilt werden, wird ein exzessiver Grad der Kantenverstärkung vermieden.
Fig. 11 ist ein Blockschaltbild, das die Binärumsetzschaltung 41 zeigt, und allein eine Fehlerverteil- Steuerschaltung 44 unterscheidet sich von dem zugehörigen Element, das in dem ersten zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendet wird.
Die Fehlerverteil- Steuerschaltung 44, die in dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet wird, errechnet die Differenz (Fehler) zwischen dem Signal 355 vor der Binärumsetzung mit einem Wert, der durch Multiplizieren des Wertes des binärumgesetzten Signals 500 mit 255 gewonnen wird. Auf der Grundlage der Kantensignale 201 bis 204 und dem Vorzeichen (positiv oder negativ) des betreffenden Fehlers steuert die Fehlerverteil- Steuerschaltung 44 die Fehlerbetragssignale 351 bis 355, die auf die benachbarten Pixel zu verteilen sind. Wenn die Stelle eines Zielpixels (i, j) ist, werden die Fehlerbetragssignale 351 bis 354 zu den Fehlerbeträgen addiert, die zuvor auf die benachbarten Pixel zu den Positionen (i - 1, + 1), (i, j + 1), (i + 1, j + 1) bzw. (i + 1, j) verteilt worden sind. Obwohl die Fehler auf vier Pixel verteilt werden, die dem Zielpixel benachbart sind, ist die Anzahl benachbarter Pixel nicht auf vier beschränkt. Beispielsweise können 12 Pixel als benachbarte Pixel ausgewählt werden.
Fig. 12 ist ein Blockschaltbild einer Fehlerverteil- Steuerschaltung 44.
Der Subtrahierer 21 errechnet die Differenz zwischen dem Signal 355 vor der Binärumsetzung mit einem Wert, der durch Multiplizieren des Wertes des binärumgesetzten Signals 500 mit 255 gewonnen wird. Das Ergebnis wird der Vorzeichenbestimmschaltung 22 und den Gewichtungsschaltungen 25a bis 25d eingegeben. Wenn das eingegebene Datum positiv ist, gibt die Vorzeichenbestimmschaltung 22 "0" ab; anderenfalls gibt sie "1" ab. UND- Schaltungen 46a bis 46d führen die UNDierung der
Signale aus, die von der Vorzeichenbestimmschaltung 22 und den jeweiligen Signalen 201 bis 204 geliefert werden, und die Ergebnisse werden an zugehörige Wähler 45a bis 45d abgegeben.
Wenn das Signal, das von der UND- Schaltung 46a abgegeben wird, "1" ist, wählt der Wähler 45a das Signal 600 (= 0), wohingegen bei "0" der Wähler 45a das Signal auswählt, das von der Gewichtungsschaltung 25a kommt. Das Ergebnis dieser Auswahl wird als Signal 351 abgegeben. Genauer gesagt, wenn ein Fehler, der während der Binärumsetzung auftritt, negativ ist, und wenn die Differenz zwischen der Dichte zwischen dem Zielpixel (i, j) und dem benachbarten Pixel (i + 1, j + 1), "50" oder größer ist, wählt der Wähler 45a das Signal 600 (= 0) und gibt es als Signal 351 ab. Unter den Bedingungen, die von diesen abweichen, wählt der Wähler 45a das Datum aus, das von der Gewichtungsschaltung 25a kommt, und gibt dieses als Signal 351 ab. Die Wähler 45b und 45d arbeiten ebenfalls in gleicher Weise, so daß zu sagen ist, wenn das Signal, das von den UND-Gliedern 46b bis 46d an einen der zugehörigen Wähler 45b bis 45d geliefert wird, "0" ist, wählt der Wähler den Wert aus einer der zugehörigen Gewichtungsschaltungen 25b bis 25d aus, während im Falle von "1" der Wähler das Signal 600 auswählt. Die Ergebnisse dieser Auswahlwerden als Signale 352 bis 354 ausgegeben, ähnlich dem Signal 351.
Mit der zuvor beschriebenen Anordnung und dem Aufbau ist es möglich, das Phänomen zu vermeiden, bei dem ein Bild teilweise in einem Abschnitt niedriger Dichte in einem Kantenabschnitt fortgelassen wird, da kein negativer Fehlerbetrag auf benachbarte Pixel im Kantenbereich verteilt wird. Darüber hinaus ist es mit der oben beschriebenen Anordnung und dem Aufbau möglich, eine Entscheidung über die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Kantenabschnitts auf der Grundlage der Beziehung zwischen einem Zielpixel und individuellen Pixeln zu treffen, auf die die Fehler zu verteilen sind. Da folglich ein negativer Fehler in einem Abschnitt einschließlich ohne Kante weggeschnitten wird (d. h., kein positiver Fehler wird addiert), ist es möglich, einen ekzessiven Grad an Betonung zu vermeiden.
Fig. 13 ist ein Blockschaltbild, das die im zweiten Ausführungsbeispiel verwendete Entscheidungsschaltung 42 zeigt.
Das binärumgesetzte Ausgangssignal 500 wird einem Zeilenpuffer 31 eingegeben und zur gleichen Zeit im FF 141 zwischengespeichert. Ein aus dem Zeilenpuffer 31 gelesenes Signal wird gleichermaßen in den Puffer 30 gegeben und zur gleichen Zeit vom FF 136 zwischengespeichert. Wenn die Position eines zu verarbeiteten Pixels (i, j) ist, sind die binärumgesetzten Daten von 12 Pixeln, die dem Zielpixel benachbart sind:
in den FF 131 bis 142 gehalten.
Eine ODER- Schaltung 47 führt die ODERung bezüglich der binärumgesetzten Daten der vier Pixel zu folgenden Pixelpositionen aus:
und geben das Ergebnis als Signal 620 ab.
Eine ODER- Schaltung 48 führt die ODERUNG der binärumgesetzten Daten bezüglich der acht Pixel zu folgenden Pixelpositionen aus:
und gibt das Ergebnis als ein Signal 630 ab.
Eine LUT (Nachschlagetabelle) 49 gibt ein Umschaltsignal 610 von drei Pegeln gemäß dem Eingangssignal, dem korregierten Signal 100 ab. Das Umschaltsignal 610 ist auf "1" gestellt, wenn das korregierte Signal 100 sich zwischen 1 und 20 bewegt, auf "2", wenn es im Bereich zwischen 21 und 50 liegt, und auf "0", wenn es 51 oder mehr oder 0 ist.
Eine selektive ODER- Schaltung 50 gibt das Entscheidungssignal 400 abhängig von dem Umschaltsignal 610 aus der LUT 49 ab. Wenn das Umschaltsignal 610 "0" ist, gibt die selektive ODER- Schaltung 50 "0" ab; wenn das Umschaltsignal 610 "2" ist, gibt die Schaltung 50 den Wert des Signals 620 (das Ausgangssignal aus der ODER-Schaltung 47) ab; und wenn das Umschaltsignal 610 "1" ist, gibt die Schaltung 50 einen Wert aus, der durch ODERUNG des Signais 620 mit dem Signal 630 gewonnen wird (das Ausgangssignal aus der ODER-Schaltung 48).
Wenn beispielsweise der Wert des korrigierten Signais 100 "36" beträgt, wird das Umschaltsignal 610 "2". Wenn zu dieser Zeit das Signal 620 "0" ist mit dem Signal 630 auf "1", ist das Entscheidungssignal 400 "0".
Mit anderen Worten, ein Bereich der in Hinsicht auf den Wert des korrigierten Signais 100 in drei Schritten eingestellt wird (d. h., die drei Schritte der überprüfung keine benachbarten Pixel, vier benachbarte Pixel und 12 benachbarte Pixel). Wenn ein Zeilenpuffer, ein Zwischenspeicher oder eine ODER- Schaltung erforderlich sind, hinzugefügt zu werden, ist es möglich, einen interessierenden Bereich in vielen Schritten zu verarbeiten.
Als Beispiel kann das Einstellen von vier Schritten auf folgende Weise realisiert werden. Die Position eines zu verarbeitenden Zielpixels wird mit (i, j) angenommen.
Darüber hinaus wird angenommen, daß die erforderlichen Zeilenpuffer und Zwischenspeicher vorhanden sind, um binär umgesetzte Daten von 24 Pixeln zu halten, die das Zielpixel umgeben:
Es wird auch angenommen, daß drei ODER- Schaltungen a bis c vorgesehen sind und eine einzelne selektive ODER- Schaltung d (nicht dargestellt). In dieser Anordnung führt die ODER- Schaltung die ODERUNG der binärumgesetzten Daten bezüglich der vier Pixel an den Pixelstellen (i - 1, j - 1) , (i, j - 1) , (i + 1, j - 1), (i - 1, j) durch und gibt das sich ergebene Signal als ein Signal e ab. Die ODER-Schaltung b führt eine ODERUNG der binärumgesetzten Daten auf die acht Pixel zu den Pixelpositionen
aus und gibt das Ergebnis als ein Signal f ab. Die ODER-Schaltung c führt die ODERung binärumgesetzter Daten auf 12 Pixel zu den Pixelstellen
aus und gibt das Ergebnis als ein Signal g ab.
Die selektive ODER- Schaltung d kann zur Ausgabe eines Entscheidungssignals eingerichtet sein, des Signals e&sub1; wenn das korrigierte Signal 100 im Bereich zwischen 21 und 50 liegt, wobei das Ergebnis, das durch ODERUNG des Signals e und mit dem Signal f gewonnen wird, wenn das korrigierte Signal zwischen 11 und 20 liegt, das erzielte Ergebnis durch ODERUNG des Signais e mit dem Signal f und dem Signal g, wenn das korrigierte Signal 100 im Bereich von 1 bis 10 liegt, und "0", wenn das korrigierte Signal 100 51 oder größer oder 0 ist. Obwohl das korrigierte Signal 100 in vier Schritten eingestellt wird: ein Pegel von 1 bis 10; ein Pegel von 11 bis 20; ein Pegel von 21 bis 50; und ein Pegel von 51 oder größer oder 0, ist die Art der Festlegung der Schritte lediglich veranschaulichend, und tatsächlich kann jedes beliebige andere Verfahren angewandt werden.

< Erläuterung des dritten Ausführungsbeispiels >

Gemäß entweder dem oben beschriebenen ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel ist es möglich, das Auftreten von weißen farblosen Flecken zu vermeiden, ebenso eine rauhe Granulartextur in einem Abschnitt niedriger Dichte, und es ist ebenso möglich, das Phänomen zu vermeiden, bei dem nicht gedruckt wird und weiße nichtfarbige Flecken an den Kantenabschnitten eines Zeichens oder einer Linienzeichnung auftreten. Jedoch gibt es den Fall, bei dem eine Kerbe im Kantenabschnitt des Zeichens oder der Linienzeichnung gebildet wird.
Nachstehend wird ein drittes Ausführungsbeispiel erläutert, das ausgelegt ist, eine Kerbe am Auftreten im Kantenbereich eines Zeichens zu vermeiden, ebenso bei einer Linienzeichnung oder dgl..
Fig. 14 ist ein Blockschaltbild, das das dritte Ausführungsbeispiel zeigt, bei dem die Schwelleinstellschaltung 7 des ersten zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels teilweise modifiziert ist. In der nachstehenden Beschreibung werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um die Bauelemente zu benennen, die mit jenen gleich sind, die im ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden, und deren Beschreibung wird fortgelassen.
Der Umfang der Verarbeitung, die im dritten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, hat die veranschaulichte Anordnung und den Aufbau wie folgt.
Die Kantenfeststellschaltung 5 bestimmt, ob ein Zielpixel in einem Kantenabschnitt liegt. Wenn festgestellt ist, daß ein Zielpixel im Kantenbereich vorhanden ist, gibt die Kantenfeststellschaltung 5 ein Signal von "1" als Ausgangssignal 200 ab. Wenn andererseits festgestellt wird, daß das Zielpixel in einem anderen Abschnitt als dem Kantenabschnitt liegt, gibt die Kantenfeststellsignalschaltung ein Signal von "0" als Ausgangssignal 200 ab. Das Signal 200, das von der Kantenfeststellschaltung abgegeben wird, wird der Binärumsetzschaltung 6 zugeführt und ebenfalls einer Schwellwerteinstellschaltung 7'. Im dritten Ausführungsbeispiel ist die Schwellwerteinstellschaltung 7' so eingerichtet, daß sie keinen variablen Schweliwert, sondern einen feststehenden Schwellwert (= 127) bildet, wenn die Kantenfeststellschaltung bestimmt, daß das Zielpixel im Kantenbereich eines Zeichens, einer Linienzeichnung oder dgl. liegt. Da folglich kein kleiner Schwellwert in der Nähe der Kante des Zeichens, der Linienzeichnung oder dgl. gebildet wird, ist es möglich, die Ausgabe des binärumgesetzen Signals 500 daran zu hindern, auf "1" gesetzt zu werden. Da der feststehende Schwellwert in einen Schwarzabschnitt ausgedehnt ist, der eine Zeichengestalt bildet, ist, nebenbei bemerkt, eine Linienzeichnung oder dgl. kein Problem.
Fig. 15 zeigt ein Beispiel des Aufbaues der Schwellwerteinstellschaltung 7', die in dem dritten Ausführungsbeispiel verwendet wird, und deren Arbeitsweise wird nachstehend erläutert.
Wie in der Figur dargestellt, ist in dem dritten Ausführungsbeispiel ein Wähler 29 der Schwellwerteinstellschaltung 7 des ersten Ausführungsbeispiels neu hinzugefügt worden. Da der ROM 26, die Amplitudensteuerschaltung 27 und der Addierer 28 bereits erläutert worden sind, sei angemerkt, daß diese Elemtente nicht erneut beschrieben werden.
In dieser Anordnung gibt der Addierer 28 ein Signal 170 ab, wobei Daten eines variablen Schweliwertes beim Schweliwert 127 zentriert sind (geliefert auf Leitung 160). Dieses Signal 170 wird an einen der Eingangsanschlüsse des nächsten Wählers 29 geliefert, während ein Signal 116 an den anderen Anschluß des Wählers 29 geliefert wird. Der Wähler 29 wählt eines dieser beiden Signale (Daten) auf der Grundlage des Feststellsignals 200 aus, das von der Kantenfeststellschaltung 5 geliefert wird, und gibt das Signal 300 als Schwellwertdatum ab. Mit anderen Worten, wenn das Feststellsignal 200 eine "0" ist (kein Kantenabschnitt), gibt der Wähler 29 als Schwellwert 300 das Signal 170 ab, das das Ergebnis der Addition darstellt. Wenn das Feststellsignal 200 auf "1" ist (Kantenabschnitt), gibt der Wähler 29 den festen Wert "127" als Schwellwertsignal 300 ab.
Durch Ausführen der oben beschriebenen Verarbeitung wird der feststehende Schwellwert im Kantenabschnitt eines Zeichens ausgewählt, einer Linienzeichnung oder dgl.. Danach wird die Binärumsetzung ausgeführt. Die Verarbeitung der Binärumsetzung ist zuvor beschrieben worden in der Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels, und auf deren Beschreibung wird hier verzichtet. Wenn, wie zuvor beschrieben, festgestellt wird, daß das Zielpixel in der Nähe einer Kante liegt, werden weder ein variabeler Schweliwert noch ein kleiner Schwellwert erzeugt. Folglich ist es möglich, das pHänomen (Kerbe) zu vermeiden, bei dem ein Punkt in einem Kantenabschnitt eines Zeichens, einer Linienzeichnung oder dgl. gedruckt wird (genauer gesagt, in einem Abschnitt geringer Dichte des Kantenbereichs)

< Erläuterung des vierten Ausführungsbeispiels >

Fig. 16 ist ein Blockschaltbild, das ein viertes Ausführungsbeispiel zeigt, bei dem die Kantenfeststellschaltung 5, die in dem dritten Ausführungsbeispiel zuvor beschrieben worden ist, teilweise modifiziert ist, und wobei die Binärumsetzschaltung 6 des zweiten Ausführungsbeispiels verwendet wird. In der nachstehenden Beschreibung sind gleiche Bezugszeichen zur Bezeichnung von Bauelementen verwendet, die denen des ersten Ausführungsbeispiels gleich sind, und die Beschreibung dieser wird fortgelassen.
Die übersicht der von dem vierten Ausführungsbeispiel mit der dargestellten Anordnung und dem Aufbau ausgeführte Verarbeitung ist die folgende.
Eine Kantenfeststellschaltung 40' trifft eine Entscheidung über die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Kante auf der Grundlage einer jeden Dichtebeziehung zwischen einem Zielpixel (i, j) und einem benachbarten Pixel an der Stelle (i + 1, j) zwischen den Zielpixel (i, j) und einem benachbarten Pixel an einer Stelle (i - 1, j + 1), zwischen dem Zielpixel (i, j) und einem benachbarten Pixel an einer Stelle (i, j + 1) und zwischen dem Zielpixel (i, j) und einem benachbarten Pixel an einer Stelle (i + 1, j + 1). Die Ergebnisse der Entscheidungen bezüglich der jeweiligen Beziehungen werden ausgegeben als Signale 201 bis 204. Wie zuvor in Verbindung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben, setzt die binäre Umsetzschaltung 41 die Gesamtsumme des Fehlers binär um, der auf die Zielpixel verteilt ist, und die Summe des Signais 100 (Dichtedatum bezüglich des Zielpixels) auf der Grundlage des Schweliwertes T. Dann erzeugt die Binärumsetzschaltung 41 das binärumgesetzte Ausgangssignal 500 auf der Grundlage des Ergebnisses dieser Binärumsetzung und des Entscheidungssignals 400. Darüber hinaus entscheidet die Binärumsetzschaltung 41 über das Vorzeichen (positiv oder negativ) eines Fehlers, der während der Binärumsetzung auftritt, und legt die Beträge der Fehler fest, die auf die benachbarten Pixel aufgrund der Signale 201 bis 204 und als Ergebnis dieser Entscheidung zu verteilen sind.
Fig. 17 ist ein Blockschaltbild, das die Kantefeststellschaltung 40' zeigt und sich von demjenigen der Fig. 10 dadurch unterscheidet, daß ein ODER-Glied 44 hinzugekommen ist. Das ODER-Glied 44 dient der Erzeugung des Signals 200, das anzeigt, ob das Zielpixel in einem Kantenabschnitt auf der Grundlage der Beziehung zwischen dem Zielpixel und jedem der benachbarten Pixel liegt.
Korregierte Daten bezüglich des Zielpixels und benachbarter Pixel werden jeweils in FF 10a bis FF 10e gehalten. Subtrahierer ha bis lid errechnen die Differenz zwischen der Zielpixelstelle und den jeweiligen benachbarten Pixeln, und die nächsten Absolutwertschaltungen 12a bis 12e errechnen dann Beträge in Hinsicht auf die individuellen benachbarten Pixel. Die Kantenbeträge der Zielpixelposition und der individuellen Pixel werden an die Binärumsetzschaltung 41 als Signale 201 bis 204 ausgegeben, und das Signal 200, das durch ODERUNG dieser Signale gewonnen wird, wird an die Schwellwerteinstellschaltung 7' abgegeben.
Mit dem obigen Aufbau und der Anordnung ist es möglich, eine Kantenfeststellung in Einheiten von Pixeln einzufügen. Da folglich negative Fehler in einem Abschnitt, der keine Kante einschließt, als negative Fehler verteilt werden, wird ein exzessiver Grad der Kantenbetonung vermieden.
Angemerkt sei, die Binärumsetzschaltung 41 und die Entscheidungsschaltung 42 sind die gleichen wie in Verbindung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel erläutert&sub1; und die Schwelleinstellschaltung 7' ist die gleiche wie jene des dritten Ausführungsbeispiels Folglich wird ein detaillierte Beschreibung dieser fortgelassen.
Da mit dem zuvor beschriebenen Aufbau und der Anordnung keine negativen Fehlerbeträge in die benachbarten Pixel bei Kantenabschnitten verteilt werden, ist es möglich, das pHänomen zu vermeiden, bei dem ein Bild in einem Abschnitt niedriger Dichte im Kantenbereich teilweise fortgelassen wird. Mit dem zuvor beschriebenen Aufbau und der Anordnung ist es darüber hinaus möglich, eine Entscheidung über die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Kantenabschnitts auf der Grundlage der Beziehungen zwischen einem Zielpixel und individuellen Pixeln zu treffen, auf die die Fehler zu verteilen sind. Da folglich ein negative Fehler nicht abgeschnitten wird (d. h., es werden keine positiven Fehler addiert) in einem Abschnitt, der keine Kante beinhaltet, ist es möglich, die Dichte vor einem Anstieg in einem Bereich zu hindern, deren Dichte flach verläuft.
Fig. 18 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels eines Bildverarbeitungsgerätes (Kopierer) in Verbindung mit einem weiteren Beispiel eines Flächenzustandsbestimmungsmittels.
In dem veranschaulichten Bildverarbeitungsgerät dient eine Bildeingabeeinrichtung 710 zum Lesen eines Bildes von einem Originaldokument und zur Ausgabe beispielsweise eines 8-Bit- Bildsignals 800, und ein Addierer 711 ist vorgesehen, um das Bildsignal 800 mit dem Fehlersignal 801 zu addieren, das von jedem benachbarten Pixel verteilt und in einem Fehlerpuffer 720 akkumuliert wird, wobei dann ein korrigiertes Bildsignal 802 ausgegeben wird. Ein Vergleicher 712 vergleicht das korrigierte Bildsignal 802 mit einem vorbestimmten Schweliwert T103. Wenn der Wert des Bildsignals 802 gleich oder größer als T ist, gibt der Vergleicher 712 ein binäres Bildsignal 804 mit logischem Pegel "1" ab, während wenn der Wert des Bildsignals 802 kleiner als T ist, gibt der Vergleicher 712 ein binäres Bildsignal 804 mit logischem Pegel "0" ab. Ein Ausgleicher 713 ist angeordnet, um direkt das eingegebene binäre Bildsignal 804 abzugeben, wenn ein Entscheidungssignal 809, das später zu beschreiben ist, einen logischen Pegel von "0" hat, während wenn das Entscheidungssignal 809 auf dem logischem Pegel "1" ist, der Ausgleicher 713 eine Korrektur ausführt, um forciert einen logischen Pegel "1" dem binären Bildsignal 805 zur Ausgabe zu geben. Eine Bildausgabeeinheit 714 ist zur Bildung eines Punktbildes gemäß dem binären Bildsignal 805 vorgesehen.
Ein Pegelumsetzer 722 ist vorgesehen, um das binäre Ausgangsbildsignal 805 in ein 8- Bit- Bildsignal 806 umzusetzen. Genauer gesagt, wenn das binäre Bildsignal 805 auf einem logischem Pegel von "0" ist, stellt der Pegelumsetzer 722 das Signal 805 auf ein Bildsignal 806 von "00000000B" (B bedeutet eine Binärzahl). Wenn das abgegebene binäre Ausgangssignal 805 auf einem logischen Pegel von "1" ist, stellt der Pegelumsetzer 722 das Signal 805 auf ein Bildsignal 806 von "11111111B" (gleich 255) ein. Ein Subtrahierer 715 ist vorgesehen, um ein Fehlersignal 807 abzugeben, welches während des binären Druckens eines Zielpixels erzeugt wird durch Errechnung der Differenz zwischen dem korrigierten Bildsignal 802 und dem ausgegebenen Bildsignal 806. Eine Gewichtungserrechnungsvorrichtung 719 ist vorgesehen, um gemäß einer vorbestimmten Gewichtungsmatrix das zuvor genannte Fehlersignal 807 gemäß einer Bestimmungsgewichtungsmatrix an benachbarte Pixel abzugeben, die noch nicht verarbeitet worden sind. Ein Fehlerpuffer 720 akkumuliert den zuvor genannten Verteilungsfehler für jedes benachbarte Pixel und speichert diesen.
Ein Zeilenpuffer 717 akkumuliert eine Vielzahl von Zeilen ausgegebner binärer Bildsignale 805. Ein Abstandserrechner 718 errechnet die Entfernung zwischen einem Zielpixel und einem verarbeiteten schwarzen Pixel, das in der kürzesten Entfernung vom Zielpixel ist, und gibt ein Abstandssignal 808 ab. Eine Entscheidungsvorrichtung 721 ist vorgesehen, um die optimale Entfernung zwischen Pixeln gemäß der Dichte des Bildsignals 800 bezüglich des Originaldokuments (d. h., die Entfernung durch die schwarze Pixel einander entsprechend der Dichte annähern können). Wenn die optimale Entfernung zwischen schwarzen Pixeln größer als die von dem Abstandssignal 808 angezeigte Entfernung ist, stellt die Entscheidungsvorrichtung 721 den logischen Pegel des Entscheidungssignals 809 auf "1", wodurch ein Schwarzpixel daran gehindert wird, in die Zielpixelposition gebracht zu werden
Folglich werden die Entfernung zwischen benachbarten schwarzen Pixeln daran gehindert, kürzer als die optimale Entfernung zwischen schwarzen Pixeln gemäß der Bilddichte des Originaldokumentes zu werden, wodurch die Bildqualität erhalten werden kann.
Fig. 19 zeigt die Beziehung zwischen dem Zielpixel und verarbeiteter benachbarter Pixel im vorliegenden Beispiel. Wenn in der Figur das Zielpixel an einer Stelle liegt, die durch das Symbol "*" bezeichnet ist, können die verarbeiteten benachbarten Pixel in vier Gruppen gemäß den jeweiligen Entfernungen von dem Zielpixel "*" eingeteilt werden, wobei die jeweiligen Gruppen in 1 bis 4 in der Reihenfolge der Kürze der Entfernung eingeteilt sind.
In einer hellen Fläche des Bildes müssen benachbarte Pixel, die selbst in größerer Entfernung liegen, zur Einteilung der Pixel in feinerer Weise benutzt werden.
Fig. 20 ist ein Blockschaltbild, das im vorliegenden Beispiel die Einzelheiten des Abstandsrechners 718 und der Entscheidungsvorrichtung 721 zeigt. In der Figur sind ODER- Schaltungen mit den Bezugszeichen 730 bis 733 versehen, und benachbarte Pixel des Kennzeichens "1" bis "4", die aus dem Zeilenpuffer 717 gelesen werden, werden in Gruppen in die jeweilige der ODER- Schaltungen 730 bis 733 geleitet. Ein Abstandsrechner ist durch 734 bezeichnet. Wenn der Abstandsrechner 734 Signale 835 bis 838 empfängt, die von den jeweiligen ODER- Schaltungen 730 bis 733 abgegeben werden, führt der Abstandsrechner 734 Rechnungen bezüglich der Entfernung zwischen der Zielentfernung und einem schwarzen Pixel hierzu durch und gibt das Ergebnis als kürzeste Entfernungssignal 808 ab. Genauer gesagt, die in Tabelle 2 dargestellt Verarbeitung wird ausgeführt. Tabelle 2
Wenn in Tabelle 2 beispielsweise das Ausgangssignal 835 der ODER- Schaltung 730 auf dem logischen Pegel von "1" ist, wird der Inhalt des Signals 808 kürzester Entfernung "1", unabhängig von den Ausgangssignalen 836 bis 838. Wenn in gleicher Weise das Ausgangssignal 837 auf einem logischen Pegel von "0" ist, und das Ausgangssignal 836 ist auf einem logischen Pegel "1", wird der Inhalt des Signais 808 kürzester Entfernung "2", unabhängig von den anderen Ausgangssignalen 837 und 838. Die Inhalte "3" und "4" können in gleicher Weise erzeugt werden. Wenn jedoch alle Ausgangssignale 835 bis 838 auf dem logischem Pegel von "0" sind, wird die kürzeste Entfernung größer als die unter "4" bezeichnete, folglich zeigt der Abstandsrechner 34 "5" für das Signal 808 kürzester Entfernung.
Eine optimale Abstandstabelle, bezeichnet mit 735, gibt ein Signal 839 ab, das eine optimale Entfernung r entsprechend der Dichte D des Originalbildsignals 800 angibt.
Fig. 24 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Erzeugung der optimalen Entfernung r im vorliegenden Beispiel zeigt. In der Figur stellt Punkt 0 die Position eines Zielpixels dar, und r reprasentiert einen Radius (optimaler Abstand). In einem Flächenton- Darsteilverfahren, bei dem ein einzelnes schwarzes Pixel in einer spezifischen Fläche präsent ist, beispielsweise wie das in Fig. 24 gezeigte, wird die Dichte D in dem spezifischen Bereich bestimmt. Wenn umgekehrt die Dichte D bestimmt ist, wird einem Bereich, in dem ein einzelnes schwarzes Pixel anwesend sein darf, festgelegt. Genauer gesagt, eine Gleichung, die die Beziehung zwischen der Buddichte (8 Bit) und der Fläche eines Halbkreises darstellt, ist: πR²/2 = 256/D.
Folglich darf der Radius (Abstand) r des Halbkreises, in dem ein einzelnes schwarzes Pixel ist, festgelegt werden durch:
Tabelle 3 zeigt ein Beispiel der Ergebnisse dieser Rechnung. Tabelle 3
Tabelle 3 stellt dar, daß wenn beispielsweise die Originalbuddichte D = 2 ist, kein anderes schwarzes Pixel innerhalb eines Halbkreises mit einem Radius von 9,0 vorhanden ist, und daß wenn beispielsweise die Originalbuddichte D = 20 ist, kein weiteres schwarzes Pixel innerhalb eines Halbkreises mit einem Radius von 2,8 vorhanden ist.
Im Rückgriff auf Fig. 20 vergleicht ein mit 736 bezeichneter Vergleicher das obige gewonnene Signal 808 kürzester Entfernung mit dem Signal 839, das den optimalen Abstand r anzeigt. Wenn somit das Signal 808 kürzester Entfernung kleiner als das Optimalabstandssignal 209 ist, stellt der Vergleicher 736 das Entscheidungssignal 809 auf einen logischen Pegel von "1" wodurch forciert das binäre Ausgangssignal des relevanten Zielpixels auf einen logischen Pegel von "0" gebracht wird (entsprechend einem Weißpixel). Wenn das Signal 808 kürzester Entfernung gleich oder größer als die optimale Entfernungssignal 839 ist, stellt der Vergleicher 736 das Entscheidungssignal 809 auf einen logischen Pegel von "0", wodurch dem binären Bildsignal 804 des Zielpixels gestattet wird, seinen logischen Pegel unverändert beizubehalten.
Fig. 21 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen der Gewichtungsrecheneinrichtung 719 und dem Fehlerpuffer 720 im vorliegenden Beispiel zeigt. In der Figur ist ein Fehlersignal E aufgetreten während der Erzeugung eines binärumgesetzten Druckes des Zielpixels 770, das verteilt ist auf unverarbeitete benachbarte Pixel 771 bis 774, so daß beispielsweise ¼ des Fehlers E für jedes der benachbarten Pixel bezeichnet ist. Die solchermaßen verteilten Fehler werden in zugehörigen Speicherbereichen gespeichert. Im nächsten Verarbeitungsschritt wird die Zielpixelstellung auf die Pixelstellung 771 verschoben, und der zugehörige Fehler E wird gleichermaßen unter den nichtverarbeiteten benachbarten Pixeln 773, 775 und 776 verteilt. Auf diese Weise werden nachfolgende Fehler sequentiell in einer kumulativen Weise errechnet. Gegensätzlich dazu werden in Hinsicht auf einen besonderes Zielpixel die jeweiligen Fehlersignale von vier der verarbeiteten benachbarten Pixel verteilt, kumulativ gemäß der individuellen Gewichtung und der Gesamtsummenbeträge des Fehlersignais 801 errechnet.
Fig. 22 ist ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Errechnung der kürzesten Entfernung als noch weiteres Beispiel eines Bildverarbeitungsgerätes, das Flächenzustand- Bestimmungsmittel zeigt, eine XY- Adresse ist durch 752 bezeichnet, und Ausgangssignale zu einem Zeilenpuffer 717 eines Adressensignais (XY) in einer rechteckigen Form, wie durch einen schattierten Bereich in Fig. 23 dargestellt, gemäß einem Taktsignal 860, das von einem Taktgenerator kommt (das Adressenssignal (XY) gleich (1,1,) T (9,1), (1,2) T (9,2), ..., (1,5) T (4,5)). Ein durch 753 bezeichneter Abstandsrechner gibt die Entfernung zwischen der Zielpixelposition "*" und die Adresse (XY) gemäß dem eingegebenen Adressensignal (XY) ab, und ein Abstandssignal 863, das von dem Abstandsrechner 753 erzeugt wird, wird einem Datenanschluß der Verknüpfungsschaltung 754 eingegeben. Eingangssignal für den Steueranschluß der Verknüpfungsschaltung 754 ist ein binäres Eingangssignal 864, welches aus dem Zeilenpuffer 717 gelesen wird, entsprechend dem Adressensignal (XY). Wenn folglich das binäre Bildsignal 864 einen logischen Pegel von "1" hat (entsprechend einem schwarzen Pixel), erzeugt die Verknüpfungsschaltung 754 das Entfernungssignal 863 an ihrem Ausgang. Wenn das binäre Bildsignal 864 auf einem logischem Pegel von "0" ist, verbietet die Verknüpfungsschaltung 754 die Abgabe des Abstandssignals 863. Ein Minimalentfernungsfeststeller 756 hält ein früheres Abstadssignal in einem Register 755 und vergleicht das Abstandssignal 865 mit dem neuen Abstandssignal 863, um das kleinere in dem Register 755 zu halten. Wenn alle die Verarbeitungsschritte im Zusammenhang mit dem in Fig. 23 dargestellten Bereich auf diese Weise abgeschlossen sind, gibt der Minimalabstandsdetektor 756 ein Signal ab, das für die kürzeste Entfernung steht, und ein Vergleicher 757 vergleicht dieses Signal kürzester Entfernung mit einem optimalen Abstandssignal 866, welches aus einer Optimalabstandstabelle 758 abhängig vom Originalbildsignal 800 gelesen wird. Wenn das erstere kleiner als das letztere ist, wird das Entscheidungssignal 809 auf einen Pegel von "1" gebracht, und der Ausgleicher 713 führt eine Korrektur bezüglich des eingegebene Bildsignals 804 aus.
Die obigen beiden Beispiele sind erläutert worden mit veranschaulichendem Bezug auf das Beispiel, bei dem ein optimaler Abstand, welcher entsprechend der eingegebenen Bildintensität mit der kürzesten Entfernung verglichen wird, die von verarbeiteten benachbarteten Pixeln festgestellt wird, aber das obige Verfahren dient lediglich der Veranschaulichung. Als weiteres Beispiel kann eine Fläche entsprechend der eingegebenen Buddichte zur Festlegung eingesetzt werden, ob ein Schwarzpixel in dem Bereich enthalten ist.
Wenn ein Fehler, der erzeugt wird, wenn ein binäres Bildsignal entsprechend einem Zielpixel in einen Bereich entsprechend den P6sitionen benachbarter Pixel zu verteilen ist, wird mittels der Gewichtungsschaltung 25a bis 25d, dargestellt in Fig. 6 der Gewichtungsrechenvorrichtung 719 von Fig. 18 oder dgl. errechnet, in welchem Verhältnis der Fehler auf jeweilige Pixel verteilt werden sollte.
Normalerweise sind Prozesse, wie beispielsweise Fehlerberechnungen, Integralrechnungen (mit forgelassenen Zeichen hinnter dem Dezimalpunkt). Genauer gesagt, die Dichte eines eingegebenen Bildes bleibt folglich nicht vollständig in einem Ausgabebild erhalten. Diese Tatsache kann einen Hauptgrund für das pHänomen bilden, bei dem kein Punkt in einem Abschnitt geringer Dichte gedruckt wird.
In der folgenden Beschreibung wird ein Bespiel eines Gerätes erläutert, das zur.sicheren Beibehaltung der Dichte in der Lage ist.
Das in Fig. 25 dargestellte Bildverarbeitungsgerät enthält folgende Elemte: Bildeingabemittel 901; Datenaddiermittel 902 zum Addieren eines eingegebenen Bildsignals mit einem Fehler, der auf benachbarte Pixeln verteilt wird; Binärumsetzmittel 903 zur Binärumsetzung eines Signais, das von dem Datenaddiermittel 902 kommt; Rechenmittel 904 für zu verteilende Fehler zur Ausführung von Integralrechnungen (mit einem fortgelassenen Dezimalabschnitt) zur Erzeugung eines auf die benachbarten Pixel zu verteilenden Fehlers aus Signalen, die von den Binärumsetzmitteln 903 und den Datenaddiermitteln 902 kommen; Rechenfehler- Berechnungsmittel 905 zur Errechnung eines Rechenfehlers aus einem Signal von den Datenaddiermitteln 902 und einem Signal, das von dem Rechenmittel 904 für zu verteilende Fehler; Rechenfehler- Verteilmittel 906 zur Festlegung, auf welches Pixel das Signal aus den Rechenfehler- Errechnungsmitteln 905 verteilt werden sollte; Fehlerverteilmittel 907 zur Festlegung, auf welches Pixel die Fehlerdaten von den Rechenmitteln 904 für zu verteilende Fehler hinzugefügt werden sollten; Fehlerspeichermittel 908 zur Speicherung der Daten, die von den Rechenfehler- Errechnungsmitteln 906 und den Fehlerverteilmitteln kommen; und Bildausgabemittel 909 zur Abgabe binär umgesetzter Daten.
Fig. 26 zeigt eine spezifische Anordnung, die aus dem zuvor beschriebenen allgemeinen Aufbau besteht.
In der Figur besorgt eine CPU 911 die Steuerung für das gesamte Gerät. Ein ROM 912 speichert eine Prozedur (Programm) für die CPU 911, und ein RAM 913 ist ein RAM, der als Arbeitsbereich für die CPU 911 verwendet wird. Der ROM 912 speichert ein Programm entsprechend dem in Fig. 28 dargestellten Arbeitsablaufplan&sub1; der später erläutert werden wird. Ein mit 914 bezeichneter Bildeingabeabschnitt (beispielsweise ein Abtaster) ist zur Eingabe von Bildinformationen bestehend aus 8 Bit pro Pixel (Tondarstellung in 256 Schritten) in diesem Beispiel vorgesehen. Ein Bildspeicher 915 speichert Fehlerverteildaten, und ein Bildausgabeabschnitt (beispielsweise ein Drucker) 915 erzeugt ein binäres Bild.
In der Beziehung zwischen diesem Bildverarbeitungsgerät und dem Konzeptdiagramm von Fig. 25 entspricht der Bildeingabeabschnitt 914 dem Bildeingabemittel 901. Darüber hinaus entsprechen die Datenaddiermittel 902 für die Fehlerspeichermittel 908 zur CPU dem RAM 913 und dem Bildspeicher 915, und die Bildausgabemittel 909 entsprechen dem Bildausgabeabschnitt 916.
Die zuvor beschriebenen Mittel 901 bis 909, dargestellt in Fig. 25, und die Bauelemente 911 bis 916 des in Fig. 26 dargestellten Gerätes werden nachstehend anhand Fig. 27 erläutert.
In Fig. 27 bedeutet "*" die Position eines Zielpixels.
Wenn nun das Zielpixel eingegeben wird (Bildeingabemittel 101 und Bildeingabeabschnitt 914), wird die Dichte des Zielpixels mit dem Fehlerdatum addiert (gespeichert im Bildspeicher 915), das zuvor akkumuliert worden ist in (verteilt auf) die Zielpixelposition (Datenaddiermittel). Dann wird auf der Grundlage eines vorbestimmten Schweliwertes T die Dichte der Zielpixeldichte, die das Ergebnis (ID) dieser Addition ist, binär in "0" oder "255"umgesetzt, d. h., ob das Pixel in Weiß oder in Schwarz dargestellt wird, wird festgelegt (Binärumsetzmittel). Angemerkt sei, das somit binärumgesetzte Datum ist mit OD bezeichnet.
Zur Errechnung eines Verteilungsfehlerwertes, der in dem Binärumsetzmittel aufgetreten ist, wird nachfolgend der addierte Wert ID des Zielpixels von dem binärumgesetzten Datum OD (Rechenmittel für zu verteilende Fehler) : zu verteilender Wert gleich ID- OD.
Zur Verteilung dieses errechneten Wertes (mit einem Vorzeichen) auf Pixel, die das Zielpixel benachbarn, wie in Fig. 27 gezeigt, wird [(ID-OD)/3] verteilt auf jede Pixelposition (i + 1, j) und (i, j + 1), während [(ID- OD)/6] auf jede Pixelposition (i - 1, j + 1) und (i + 1, j + 1) verteilt wird.
Angemerkt sei, daß [...] ein Gaußsymbol darstellt und die maximale ganze Zahl ist, die unter der Zahl in Klammern steht. Folglich kann eine Hochgeschwindigkeits- Rechenoperation verwirklicht werden.
Wenn auf diese Weise jeder zu verteilende Wert errechnet ist, wird der errechnete Integralabschnitt auf jede der Positionen entsprechend vier benachbarter Pixel in dem Bildspeicher 15 verteilt (Fehlerverteilmittel).
Selbst wenn jedoch diese Rechnungen bezüglich der Fehlerverteilung ausgeführt werden, ist der Fehlerbetrag vor Verteilung nicht notwendigerweise perfekt gesichert. Dies liegt daran, wie schon erklärt, daß bei diesen Errechnungen des zu verteilenden Wertes den Teil hinter dem Dezimalpunkt fortgelassen ist.
In diesem Ausführungsbeispiel ist aus diesem Grund die Gesamtsumme FD des fortgelassenen Dezimalabschnittes errechnet und wird rückverteilt in einem Verteuprozess.
FD = (ID-OD) - 2{[(ID-OD)/3] + [(ID- OD)/6]}.
Die somit gewonnene Gesamtsumme FD des forgelassenen Dezimalabschnittes (errechnet durch die Rechenfehler- Berechnungsmittel 5) wird dann der Rückverteilung unterzogen.
In dem Prozess der Verteilung der Gesamtsumme FD des forgelassenen Fehlers wird jedoch die Gesamtsumme FD nicht gleichmäßig auf ein Pixel addiert, z. B. (i + 1, j), welches dem Zielpixel (i, j) benachbart ist. Stattdessen wird die Gesamtsumme FD verteilt auf benachbarte Pixel, die in unregelmäßiger Weise in Hinsicht auf das Zielpixel lokalisiert sind.
Ein.spezifisches Beispiel ist das folgende: N = MOD (j + i - 2, 4) + 1, wobei MOD (M, K) den Rest darstellt, der gewonnen wird, wenn die Zahl M durch K geteilt wird.
Folglich ist der angenommene numerische Wert der variablen N gleich "1" bis "4".
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Position eines Pixels, auf welches FD zu verteilen ist, gemäß dem Wert dieser variablen N auffolgende Weise (Rechenfehlerverteilungsmittel) festgelegt.
Genauer gesagt, wenn die Zielpixelposition (i, j) ist,
(1) für N = 1, wird FD zur Pixelposition (i + 1, j) in Bildspeicher 915 addiert,
2) für N = 2, wird FD zur Pixelposition (i - 1, j + 1) addiert,
(3) für N = 3 wird FD zur Pixelposition (i, j + 1) addiert und
(4) für N 4 wird FD zur Pixelposition (i + 1, j + 1) addiert.
Durch Datenrückverteilung, die bis dahin entfallen ist, wird es in der zuvor beschriebenen Weise möglich, das pHänomen zu vermeiden, bei dem in einem Abschnitt geringer Dichte (oder hoher Dichte) kein Punkt auftritt (Punktezusammenbruch zur Bildung eines vollständigen schwarzen Bereichs).
Da darüber hinaus FD nicht immer auf die relativ gleiche Position in Hinsicht auf die Zielpixelposition verteilt wird, sondern immer auf eine unterschiedliche Position verteilt wird, ist es möglich, das pHänomen zu vermeiden, das dem Fehlerdiffusionsverfahren eigen ist, indem Punkte in einer randartigen Weise gebildet werden. Angemerkt sei, zur Vermeidung der Bildung von Randmustern muß der Verteilungszyklus von FD lediglich regellos geordnet werden. Folglich kann eine Zufallsvariabele R in eine Gleichung zur Errechnung von "N" eingefügt werden:
Wenn der Fehlerdiffusionsvorgang auf ein einziges Zielpixel in dem Bildspeicher 915 (Fehlerspeichermittel 908) ausgeführt wird, wird das Datum bezüglich der Zielpixelposition zum Bildausgabeabschnitt 916 ausgegeben. Nachfolgend wird die Zielpixelposition im gleichen Prozess aktualisiert, der wiederholt auf alle Pixel für eine Seite ausgeführt wird.
Angemerkt sei, die Dichte des Zielpixels ist entweder "0" oder "255"; wenn jedoch das Datum zum Bildausgabeabschnitt 916 zur Erzeugung eines Ausdrucks desselben auszugeben ist, wird das Datum von "0" als "0" ausgegeben, wohingegen das Datum "255" als "1" ausgegeben wird.
Fig. 28 ist ein Arbeitsablaufplan, der die Prozedur der CPU 911 in zusammengefaßter Form auf der Grundlage der oben beschriebenen Verarbeitungsskizze ausführt.
Zuerst wird in Schritt Sl eine Initialisierung ausgeführt, wie beispielsweise das Löschen des Bildspeichers 915, im nächsten Schritt werden Daten aus dem Bildeingabeabschnitt 914 gelesen. Die so gelesenen Pixeldaten werden nachstehend als "Zielpixeldaten" bezeichnet. In Schritt S3 werden in der Zielpixelposition im Bildspeicher gespeicherte Daten 915 ("0" im Ursprungszustand) zu den gelesenen Zielpixeldaten addiert, und das Ergebnis dieser Addition wird in Schritt S4 binär umgesetzt. In Schritt S5 wird ein Verteilungsfehler (ganzzahliger Abschnitt), der auftritt, wenn die Binärumsetzung bewirkt wurde, errechnet, und in Schritt S6 wird der Fehler auf vorbestimmte Pixel verteilt. Danach wird in Schritt S7 ein Rechenfehler errechnet, der die Gesamtsumme eines fortgelassenen Dezimalabschnitts beinhaltet, und in Schritt S8 wird der errechnete Rechenfehler auf Pixel verteilt, die dem Zielpixel benachbart sind (die relative Position eines benachbarten Pixels in Hinsicht auf das Zielpixel ändert sich). In Schritt S9 werden vorherige binärumgesetzte Zielpixeldaten zum Bildausgabeabschnitt 916 ausgegeben. Danach wird bestimmt, ob das Lesen der Buddaten abgeschlossen ist, d. h., ob der zuvor beschriebene Vorgang in Hinsicht auf die Pixel für eine Seite abgeschlossen ist. Wenn das Beenden dieses Prozesses noch nicht abgeschlossen ist, wird die Zielpixelposition in Schritt S11 aktualisiert, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt S2 zurück.
Wie zuvor beschrieben, ist es möglich, das pHänomen zu vermeiden, bei dem in einem Abschnitt geringer Dichte kein Punkt auftritt und das pHänomen, bei dem Punkte in einem Abschnitt hoher Dichte zusammenbrechen, um einen vollständig schwarzen Bereich zu bilden, wodurch eine exzellente Tonwiedergabe ermöglicht wird.
Zusätzlich zu dem zuvor beschriebenen Vorteil ist es möglich, das pHänomen zu vermeiden, bei dem Punkte aneinander gekettet sind, um ein Ringmuster zu bilden, da Pixelpositionen, auf die ein Rechenfehler zu verteilen ist, aufeinanderfolgend verschoben werden anstatt einheitlich spezifiziert zu werden.
Des weiteren wird jedes der obigen Ausführungsbeispiele anhand des Beispiels erläutert, bei dem ein einfarbiges Bild wiedergeben wird. Wenn jedoch der obige Prozess für jede Farbkomponente R, G und B (oder Y, M und C) ausgeführt wird, kann das vorliegende Verfahren auf eine Farbbildwiedergabe angewandt werden. Folglich ist das vorliegende Verfahren nicht auf die Einzelfarb- Bildwiedergabe beschränkt.
Obwohl des weiteren der Bereich einer Fehlerverteilung auf vier einander mit dem Zielpixel benachbarte Pixel begrenzt ist, können beispielsweise 12 Pixel ausgewählt werden, und die Anzahl benachbarter Pixel ist folglich nicht auf diese Zahlen beschränkt.
In jedem der Ausführungsbeispiele kann die Fehlerverteilung mit einer Logikschaltung erreicht werden, obwohl die Fehlerverteilung mit der Verarbeitung in der CPU ausgeführt wird. Wenn der Gewichtungsfaktor zur Fehlerdiffusion mit &sub1;/&sub2;m anstelle von 1/3 oder 1/6 ausgewählt wird, kann die erforderliche Schaltung durch eine Schiebeschaltung allein erzielt werden, wodurch es möglich wird, die Verarbeitungsgeschwindigkeit auf einen großen Wert zu erhöhen.
Obwohl jedes der obigen Ausführungsbeispiele für einen Kopierer erläutert worden ist, ist der Bereich der vorliegenden Erfindung nicht allein auf die Kopiermaschine beschränkt. Mit anderen Worten, der Bereich der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die Art des Bildeingabemitteis oder des Bildausgabemitteis festgelegt.

Claims

1. Bildverarbeitungsgerät zur Erzeugung von Ausgabepixeldaten durch Quantisierung von Eingabespixeldaten, mit:

Eingabemitteln (1) zur Eingabe von Pixeldaten;

einem Quantisierungsmittel (6; 41; 6; 41) zur Quantisierung der Eingabespixeldaten zur Erzeugung von Ausgabepixeldaten; einem Verteilmittel (15 - 17, 20; 15 - 17, 44; 15 - 17, 20; 15 - 17, 44) zur Verteilung des vorn Quantisierungsmittel erzeugten Fehlers auf eine Vielzahl von noch nicht quantisierten Pixeldaten, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät des weiteren ausgestattet ist mit:

Speichermitteln (30, 31, 80 - 91; 30, 31, 131 - 142; 30, 31, 80 - 91; 30, 31, 131 - 142) zur Speicherung zuvor quantisierter Pixeldaten;

Bereichszustands- Bestimmitteln (31; 48; 32; 48), die auf der Grundlage von in den Speichermitteln gespeicherter Daten bestimmen, ob ein Ausgabepixel bereits unter vorher quantisierte Pixel nah an die Stelle (i, j) eines zu quantisierenden Pixels eingesetzt ist; und

Kantenfeststellmitteln (5; 40; 5; 40') zur Feststellung von Kantenmerkmalen innerhalb des Bildes auf der Grundlage der eingegebenen Pixeldaten; und daß

das Quantisierungsmittel ein Mittel zum Modifizieren der Quantisierung der eingegebenen Pixeldaten (19; 19; 19; 19) abhängig von der Bestimmung durch die Bereichszustands- Bestimmittel enthält; und dadurch, daß

das Verteilmittel den Fehler abhängig von einem Ausgangssignal des Kantenfeststellmittels verteilt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dessen Quantisierungsmittel das Eingabesignal auf der Grundlage eines variablen Schwellwertes quantisiert, der eine Variation für jedes Eingabepixel hervorbringt.

3. Gerät nach Anspruch 2, bei dem der Bereich der Schwellwertvariation auf der Grundlage der Intensität des Eingabepixels variiert wird, wobei der Bereich für Eingabepixel geringer Intensität erweitert ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, bei dem die Variation des Schwellwertes auf der Grundlage der Intensität des Eingabepixels gesperrt wird, wenn vom Kantenfeststellmittel ein Kantenmerkmal festgelegt wird.

5. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Modifizierungsmittel das Einstellen eines Ausgabespixels sperrt, wenn das Eingabepixel von geringer Intensität ist und das Bereichszustands- Bestimmittel bestimmt, daß eines der quantisierten verarbeiteten Pixel eingestellt ist.

6. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Auffindungsgrad von zuvor quantisierten Pixeln abhangig von der Intensität des Eingabepixels variabel ist.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dessen Verteilmittel die Verteilung negativer Quantisierungsfehler sperrt, wobei der Fehler durch Einstellen eines Ausgabepixels erzeugt wird, wenn das zu quantisierende Pixel in der Nähe eines Kantenmerkmals liegt.

8. Gerät nach Anspruch 7, dessen Verteilmittel die Fehlerverteilung nur für noch nicht quantisierte Pixeldaten sperrt, die in Richtung des Kantenmerkmals gelegen sind.

9. Bildverarbeitungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dessen Eingabemittel weiterhin über Mittel zum Lesen eines Originalbildes und zur Erzeugung von Pixeldaten verfügt.

10. Bilderzeugungsvorrichtung mit einem Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche.

11. Verfahren zur Bildverarbeitung durch Quantisierung von Eingabepixeldaten, mit den Verfahrensschritten:

Eingabe der Pixeldaten;

Bestimmung eines Bereichszustandes auf der Grundlage gespeicherter, zuvor quantisierter Pixeldaten, wobei der Bereichszustand anzeigt, ob ein Ausgabepixel bereits unter vorher quantisierte Pixel nah an die Stelle des zu quantisierenden Pixels eingesetzt worden ist;

Bestimmung von Kantenmerkmalen innerhalb des Bildes auf der Grundlage noch nicht quantisierter Eingabepixeldaten;

Quantisierung der Eingabepixeldaten zur Erzeugung von Ausgabepixeldaten; wobei die Quantisierung der Eingabepixeldaten abhängig von der Bestimmung durch den Bereichszustands- Bestimmungsschritt modifiziert wird; und

wobei der im Verfahrensschritt der Quantisierung erzeugte Fehler abhängig vom Ausgabesignal des Verfahrensschrittes der Kantenfeststellung auf eine Vielzahl nicht quantisierter Pixel verteilt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem im Verfahrensschritt der Quantisierung das Eingabesignal auf der Grundlage eines variablen Schweliwertes quantisiert wird, der eine Variation für jedes Eingabespixel hervorbringt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der Bereich der Schwellwertvariation auf der Grundlage der Intensität der Eingabepixel variiert wird, wobei der Bereich für Eingabepixel geringer Intensität erweitert ist.

14. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Variation des Schweliwertes auf der Grundlage der Intensität des Eingabepixels gesperrt wird, wenn im Verfahrensschritt der Kantenfeststellung ein Kantenmerkmal festgestellt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem die Modifizierung des Verfahrensschrittes der Quantisierung das Einstellen eines Ausgabepixels sperrt, wenn das Eingabepixel von geringer Intensität ist und der Bereichszustand anzeigt, daß eines der zuvor quantisierten Pixel eingestellt ist.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei dem der Auffindungsgrad zuvor quantisierter Pixel abhängig von der Eingabepixelintensität variiert wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei dem im Verfahrensschritt der Verteilung die Verteilung negativer Quantisierungsfehler gesperrt wird, wobei der Fehler durch Einstellen eines Au sgabepixels erzeugt wird, wenn das zu quantisierende Pixel in der Nähe eines Kantenmerkmals liegt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem im Verfahrensschritt der Verteilung die Verteilung von Fehlern nur für noch nicht quantifizierte Pixeldaten gesperrt wird, die in Richtung des Kantenmerkmals gelegen sind.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, das des weiteren den Verfahrensschritt der Erzeugung eines Bildes gemäß den Ausgabepixeldaten umfaßt.