DE68927701T2

DE68927701T2 - Bildverarbeitungsgerät und Verfahren

Info

Publication number: DE68927701T2
Application number: DE68927701T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Ichikawa; Yoshinori Ikeda; Koichi Kato; Mitsuru Kurita; Yasumichi Suzuki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-11-14
Filing date: 1989-11-13
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2009-11-14
Also published as: US5034806A; JPH02132963A; EP0369702B1; ES2095841T3; EP0369702A3; EP0369702A2; DE68927701D1

Description

GRUNDLAGEN DER ERFINDUNG:

Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bildverarbeitungsgerät, und im einzelnen ein Bildverarbeitungsgerät und ein Verfahren, bei welchem eine Vielzahl von Bildaufbereitungsfunktionen (Editierfunktionen) und Bildveränderungsfunktionen nach der Ausgabe eines Bilds durch digitale Verarbeitung eines eingegebenen Bilds erzielt werden können.

Zugehöriger Stand der Technik

Im allgemeinen werden digitale Farbkopiergeräte verwendet. In einem derartigen digitalen Kopiergerät wird ein farbiges Original in seine Farben zerlegt und die Farbzerlegungsdaten des Originals werden in Einheiten von Pixeln gelesen. Die gelesenen Bilddaten werden einer digitalen Verarbeitung unterworfen und die digitalen Daten werden einem Farbdrucker zur Erzielung eines digitalen Farbausdrucks zugeführt. Da ein derartiges Kopiergerät den Vorteil aufweist, daß Bilddaten digital verarbeitet werden können, stehen eine Vielzahl von Bildverarbeitungsfunktionen zur Verfügung. Beispielsweise wird die Ausgabeposition eines Bilds bewegt (Fig. 1 ), ein bevorzugter Bildbereich Io wird herausgegriffen (Fig. 1 ), eine Farbe in lediglich einem gewünschten Bereich wird geändert (Fig. 1 ), und einer von zwei Bereichen auf einer ursprünglichen Fläche wird eingesetzt und zu einer anderen Fläche zusammengesetzt (Fig. 1 ). Der Anwendungsbereich eines derartigen Kopiergeräts auf dem Gebiet der sogenannten Farbkopien wird somit ständig vergrößert. In Verbindung mit Kombinationen der verschiedenen Funktionen kann das digitale Kopiergerät auf einfache Weise bei Farbzeichnungsdrucken, Werbeplakaten, Werbeprospektmaterialien, grafischen Darstellungen und dergleichen verwendet werden. Die vorstehend angegebenen Funktionen werden durch (1) Bewegen, (2) Löschen, (3) Andern einer Farbe und (4) Zusammensetzen eines Farbbilds in einem rechteckigen Bereich in Einheitsbereichen realisiert, und sind entsprechend bekannt. Werbeplakate oder dergleichen erfordern häufig weitere Bildverarbeitungs- und Bildänderungsfunktionen, wie sie beispielsweise in Fig. 2 gezeigt sind. Beispielsweise wird ein Farbbild in Form von Buchstaben gefärbt , Buchstaben werden mit einem Rahmen versehen , und ein besonderes Muster wird zur Erzielung eines speziellen Effekts dem Farbbild überlagert , und dergleichen. Zur Erzielung derartiger Bilder ist ein größerer Drucker erforderlich. Bei einem Drucker muß eine zu überlagernde Buchstabenplatte (Buchstabendarstellung) getrennt ausgebildet sein und muß zur Durchführung einer erneuten Belichtung mit großer Genauigkeit überlagert werden, wobei umständliche Arbeiten durchzuführen sind. Im Ergebnis sind hierzu erhebliche Kosten und eine erhebliche Zeitdauer erforderlich. In jüngster Zeit ist ein elektronisches Verarbeitungssystem oder ein Vollabtastsystem (total scanner system) verfügbar, bei dem eine Buchstaben- oder Fotografie-Vorlage elektronisch abgetastet und zur Aufnahme in einen Computer gelesen wird, worauf die aufgenommenen Daten auf einem Bildschirm angezeigt werden, die dann verschiedenen Aufbereitungsabläufen in einem Speicher bereich unterworfen werden können. Ein derartiges System ist jedoch sehr teuer und groß in den Abmessungen, so daß es für ein Büro, beispielsweise ein kleines Entwurfsbüro (design office) nicht vertretbar ist. Somit sind die Mitarbeiter eines derartigen Büros gezwungen, einen Auftrag an eine Druckerei zu vergeben, wodurch die Kosten der Bilderzeugung erheblich ansteigen.
Die vorliegende Erfindung erfolgte unter Berücksichtigung der vorstehend angegebenen Situation und betrifft die Bereitstellung eines Bildverarbeitungsgeräts und eines Verfahrens, das die bekannten Probleme verbessern kann.
Die britische Patentschrift GB-A-2194704 und die europäische Patentschrift EP-A-0, 269,334 offenbaren ein Bildverarbeitungsgerät, bei welchem gelesene Bilddaten mit externen Bilddaten kombiniert werden können. Keine dieser Druckschriften offenbart jedoch die kennzeichnenden Teile der Patentansprüche 1 und 9.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Bildverarbeitungsgerät gemäß Patentanspruch 1 bereitgestellt.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Bildverarbeitungsverfahren gemäß Patentanspruch 9 bereitgestellt.
Die Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung werden mittels der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den beiliegenden Patentansprüchen in Verbindung mit den zugehörigen zeichnungen verständlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN:

Fig. 1 bis 1 sind Darstellungen zur Veranschaulichung bekannter Funktionen;
Fig. 2 bis 2 sind Darstellungen zur Veranschaulichung von Funktionen als Gegenstand der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des Gesamtaufbaus der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung einer Farbabgleich-Anpassungsschaltung;
Fig. 5A bis 5G sind Schaltungsanordnungen und Kennlinien zur Veranschaulichung einer Vergrößerungs-/Verkleinerungsschaltung;
Fig. 6 ist eine Schaltungsanordnung zur Veranschaulichung einer Binärcodierungsschaltung;
Fig. 7 ist eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Speicherschaltung;
Fig. 8 zeigt Signalzeitverläufe der Speicherschaltung;
Fig. 9 ist eine Darstellung zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der Speicherschaltung;
Fig. 10A bis 10C sind Schaltungsanordnungen und eine Tabelle zur Veranschaulichung einer Verarbeitungs- und Änderungsschaltung;
Fig. 11A bis 11D sind Darstellungen zur Veranschaulichung der Funktionen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 ist eine Schaltungsanordnung einer Bildberechnungsschaltung;
Fig. 13A bis 13C sind Darstellungen zur Veranschaulichung der Bildberechnungsschaltung;
Fig. 14A bis 14F sind grafische Darstellungen und eine Schaltungsanordnung zur Veranschaulichung einer Bereichssignalerzeugungsschaltung;
Fig. 15 ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung eines Digitalisierers;
Fig. 16A und 16B sind eine Schaltungsanordnung und eine Tabelle zur Veranschaulichung einer Maskier- und Schwarzauszugsschaltung (Maskieren unter Farbentfernung);
Fig. 17A bis 17C sind grafische Darstellungen zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung;
Fig. 18 ist eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Bereichsbestimmung;
Fig. 19 ist ein Ablaufdiagramm eines Speicherzugriffsbetriebs; und
Fig. 20A-1 und 20A-2 sind Ablaufdiagramme eines Kopierbetriebs.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE:

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 20A-2 wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild eines digitalen Farbkopiergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel eines Bildverarbeitungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Farboriginal auf einem (nicht gezeigten) Originaltisch zum Lesen durch eine CCD-Einrichtung 1 wird mittels einer Farbtrennung in die Farbkomponenten R (rot), G (grün) und B (blau) zerlegt. Die Farbkomponenten R, G und B werden einer analogen Signalverarbeitungsschaltung 2 jeweils als analoge Signale 500, 501 und 502 zugeführt. Die Schaltung 2 verstärkt die eingegebenen Farbsignale auf vorbestimmte Pegel und gibt Ausgangssignale 503, 504 und 505 an einen A/D-Wandler 3 ab, so daß diese Signale in digitale Daten umgewandelt werden. Eine Schattierungs-Korrekturschaltung 4 ist eine Schaltung zur Korrektur und Vereinheitlichung der Änderung in der Empfindlichkeit eines optischen Systems und von Sensoren in einer (nicht gezeigten) Leseeinheit. Die einer digitalen Pegelkorrektur in der Schaltung 4 unterworfenen Signale 509, 510 und 511 werden einer Maskierungs- und Schwarzauszugsschaltung 6 (Maskierung unter Farbentfernung UCR) über einen LOG-Wandler 5 zugeführt.
Fig. 16 ist eine Schaltungsanordnung der Maskierungs/UCR/Schwarzauszugsschaltung. Bekanntermaßen wird eine Maskierungsberechnung in der folgenden Weise durchgeführt: Koeffizienten a&sub1;&sub1; bis a&sub1;&sub3;, b&sub1;&sub1; bis b&sub1;&sub3; und c&sub1;&sub1; bis c&sub1;&sub3; sind jeweils in einem in einer Zentraleinheit CPU 20 angeordneten Register 79-1 bis 79-4, 80-1 bis 80-4 und 81-1 bis 81-4 voreingestellt. Die Koeffizienten werden mittels der Signale 570 bis 572 von einem I/O-Anschluß 23 in Verbindung mit einer auszudruckenden Farbe ausgewählt. Wird beispielsweise Y ausgegeben, dann wird (570, 571, 572) = (1, 0, 0) eingestellt. Selektoren 82, 83 und 84 wählen jeweils die Koeffizienten a&sub1;&sub1;, a&sub1;&sub2; und a&sub1;&sub3; aus. Somit erscheint YO, das gemäß der nachfolgenden Gleichung dargestellt ist, an einem Ausgang 515 in Fig. 16A:
YO = a&sub1;&sub1;Y + a&sub1;&sub2;M + a&sub1;&sub3;C - (aK + b)
wobei gilt (K = min (Y, M, C)).
Für eine einfarbige Ausgabe wird (570, 571, 572) = (1, 1, 1) eingestellt, und ein Signal MONO gemäß der folgenden Gleichung wird ausgegeben:
MONO = 1/3Y + 1/3M + 1/3C - (aK + b)
(wobei vorzugsweise in diesem Falle a = b = 0 gewählt ist).
Eine Farbabgleich-Anspassungsschaltung 7 steuert die Gradationskennlinie der Bilddaten entsprechend den Farbkomponenten Y (gelb), M (magneta), C (cyan) und Bk (schwarz), die in der Folge der Vollbilder ausgegeben werden. Gemäß Fig. 4 umfaßt die Schaltung 7 Tabellen 7-Y, 7-M, 7-C und 7-Bk entsprechend den Komponenten Y, M, C und Bk. Die Tabellen 7-Y, 7-M, 7-C und 7-Bk werden in der Reihenfolge der Vollbilder in Abhängigkeit von den Signalen 533 und 534 vom I/O-Anschluß 23 unter Steuerung durch die Zentraleinheit CPU 20 geschaltet. Da jede Tabelle einen Schreib-/Lesespeicher RAM umfaßt, können Daten Y&sub1; in Yn, M&sub1; in Mn, C&sub1; in Cn und Bk&sub1; in Bkn beliebig durch die Zentraleinheit CPU 20 umgeschrieben werden. Eine Vergrößerungs-/Verkleinerungsschaltung 14 führt einen Abmagerungsablauf und einen Interpolationsablauf der Bilddaten in der Hauptabtastrichtung eines Bilds durch und ist ebenfalls in der Lage, ein Bild zu bewegen.
Gemäß Fig. 5A weist jeder von FiFo-Speichern 25 und 26 eine Speicherkapazität entsprechend einer Hauptabtastlinie von beispielsweise 16 (Pixel/mm) x 297 = 4.752 Pixel auf (wobei die Länge einer A4-Seite in mm angegeben ist). Gemäß Fig. 5B wird ein Speicherschreibzugriff während einer Zeitdauer von oder = "Lo" durchgeführt, und ein Speicherlesezugriff wird während einer Zeitdauer oder = "Lo" durchgeführt. Gilt = "Hi", dann wird das Ausgangssignal des Speichers A auf einen hohen Impedanzwert eingestellt, und gilt = "Hi", dann wird der Ausgang des Speichers B auf einen hohen Impedanzwert eingestellt. Somit sind die Ausgänge der Speicher zur Ausgabe von Daten Dout 517 sogenannte Phantom-ODER (wired-OR). In jedem der FiFoA- und FiFoB-Speicher 25 und 26 wird ein interner Zeiger durch Schreib(W)- und Lese(R)-Adressenzähler 30 und 31 hochgezählt, die mittels Taktsignalen WCK und RCK angesteuert werden. Wird in bekannter Weise ein Taktsignal CLK, von dem ein Videodatenübertragungstakt VCLK 526 mittels eines Verhältniszählers herausgegriffen wird, als Taktsignal WCK eingegeben und ist das Taktsignal CLK, von dem kein Signal VCLK 526 entnommen ist, als Taktsignal RCK eingegeben, dann wird eine Dateneingabe in diese Schaltung vermindert, wenn es ausgegeben wird. Werden im Gegensatz zu den vorstehenden Signalen die Taktsignale eingegeben, dann werden Eingabedaten vergrößert, wenn es ausgegeben wird. Die Leseund Schreibzugriffsvorgänge der FiFoA- und FiFoB-Speicher werden alternativ durchgeführt. In jedem der FiFo-Speicher 25 und 26 zählen die W- und R-Adressenzähler 30 und 31 ihren Zählwert in Abhängigkeit von einem Taktsignal während eines Freigabeintervalls "Lo" der Freigabesignale (WE 535 und RE 536) hoch, und werden initialisiert, wenn ein Signal RST (537) = "Lo" ist. Gemäß der Darstellung in Fig. 5D wird nach dem Signal RST (bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Hauptabtast-Sync-Signal HSYNC verwendet) = "Lo" (das gleiche gilt für ) während einer Zeitdauer eingestellt entsprechend m Pixel von einem (n&sub1;)ten Pixel zum Schreiben von Pixeldaten, und = "Lo" (das gleiche gilt für ) wird während eines Intervalls entsprechend m Pixel von einem (n&sub2;)ten Pixel eingestellt zum Auslesen von Pixeldaten, so daß Daten bewegt werden entsprechend WRITE- Daten T READ-Daten gemäß Fig. 5D. In dieser Weise kann ein Bild beliebig in der Hauptabtastrichtung, wie es in den Fig. 5E und 5F gezeigt ist, bewegt werden, wenn Erzeugungspositionen und Intervalle der Signale (und ) und (und ) verändert werden. Gemäß Fig. 5G wird das Taktsignal WCK oder RCK mit einem Abmagerungsvorgang kombiniert, so daß eine Steuerung zur Veränderung einer Vergrößerung eines Bilds und Bewegen des Bilds einfach verwirklicht werden kann. Die Signale , , und , die dieser Schaltung zugeführt werden, werden mittels einer Bereichssignalerzeugungsschaltung, die in Fig. 14D gezeigt ist, erzeugt, wie es nachstehend noch im einzelnen beschrieben wird.
Eine Vergrößerung-/Verkieinerungsschaltung 14 weist dieselbe Anordnung gemäß der vorstehenden Beschreibung auf. Von der Vergrößerung-/Verkleinerungsschaltung 8 ausgegebene Farbbilddaten 517 werden einem Eingang A eines Selektors 10 zugeführt. Der andere Eingang B des Selektors wird mit dem Ausgang eines FiFo-Speichers 18 (546) verbunden. Ein Signal 546 stellt Bilddaten dar, die von einem externen Gerät dem Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung über eine Schnittstellenschaltung 19 zugeführt werden. Wird das Schaltsignal 457 auf "Hi" gesetzt, dann wählt der Selektor 10 den Eingang A; wird es auf "Lo" eingestellt, dann wird der Eingang B gewählt, d. h. ein externes Eingangssignal. Der Selektor 10 gibt sodann das ausgewählte Signal als ein Selektorausgangssignal 518 ab. Das Ausgangssignal 518 wird einer Binärcodierungsschaltung 11 zugeführt und wird dort binär codiert. Wird ein binär codiertes Steuerungssignal 527, das von Bereichssignalerzeugungsschaltung 17 ausgegeben wird, in diesem Falle auf "Hi" gesetzt, dann codiert die Binärcodierungsschaltung 11 binäre Eingangsdaten, und führt ein binäres Ausgangssignal 547 einer Speicherschaltung 15 zu; wird das Signal 527 auf "Lo" gesetzt, dann verbleibt das binäre Ausgangssignal 547 auf "Lo", und es wird kein binäres Signal an die Speicherschaltung ausgegeben. Fig. 6 zeigt die Binärcodierungsschaltung 11 in Einzelheiten. Das Bildeingangssignal 518 wird direkt als Ausgangsdaten 519 ausgegeben, und wird ferner einem Eingangsanschluß eines Komparators 32 zugeführt. Die in den Komparator 32 eingegebenen Daten werden mit einem numerischen, in einem programmierbaren Signalspeicher (latch) 33 eingestellten Wert (slice-Pegel) durch die Zentraleinheit CPU 20 verglichen, worauf ein binäres Ausgangssignal 548 ausgegeben wird. Das Ausgangssignal 548 wird mit dem Signal 527 in einem UND- Gatter 34 UND-verknüpft. Somit wird gemäß der vorstehenden Beschreibung lediglich dann ein binäres Ausgangssignal bestätigt, wenn das Bereichssignal 527 auf "Hi" gesetzt ist. Nachstehend wird nun die Speicherschaltung 15 beschrieben. Die Speicherschaltung 15 speichert das binäre Signal 547 für eine Seite des Bilds. Da das Gerät dieses Ausführungsbeispiels ein Bild im A3-Format mit 16 Pixel/mm verarbeitet, umfaßt die Speicherschaltung 15 eine Kapazität von 32 Mbits. Fig. 7 zeigt Einzelheiten der Speicherschaltung. Dabei ist zu beachten, daß die Vielfachwert-Speicherschaltung 16 im wesentlichen dieselbe Anordnung wie diejenige der Speicherschaltung 16 mit der Ausnahme aufweist, daß Eingangsdaten DIN und Ausgangsdaten DOUT Mehrfachbitdaten sind, und daß ein Hauptabtastdaten- Freigabesignal HE durch ein Signal 530 ersetzt wird. Somit gilt die nachfolgende Beschreibung ebenfalls für die Speicherschaltung 16. Die Eingangsdaten DIN 547 werden mit einem Freigabesignal HE 528 in einer Speicherschreibbetriebsart verknüpft, und werden in einen Speicher 37 eingegeben, wenn ein Ausgangssignal W/ 1 am I/O- Ausgangsanschluß 23 unter Steuerung durch die Zentraleinheit CPU 20 in der Schreibbetriebsart auf "Hi" gesetzt wird. Gleichzeitig werden Adressen entsprechend einem Speicherbetrieb durch einen V-Adressenzähler 35 zum Zählen von Hauptabtastsynchronisationssignalen HSYNC 525 (horizontale Abtastung) in Abhängigkeit von den vertikalen Synchronisationssignalen VSYNC 524 bezüglich eines Bilds erzeugt zur Bildung vertikaler Adressen, und eines H- Adressenzählers 36 zum Zählen von Übertragungstaktsignalen VCLK 526 in Abhängigkeit von den Signalen HSYNC 525 zur Zählung horizontaler Adressen. In diesem Fall wird ein Taktsignal in Phase mit dem Taktsignal VCLK 526 als Taktsignal eingegeben für eine Speicher-WR-Eingabe (Schreibzeitsignal), und Eingangsdaten Di werden sequentiell im Speicher 37 gespeichert (Fig. 8). Werden Daten aus dem Speicher 37 ausgelesen, dann wird das Steuerungssignal W/ 1 auf "Lo" gesetzt, so daß Ausgangsdaten DOUT in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben ausgelesen werden können.
Dabei werden beide Datenschreib- und Datenlesezugriffe in Abhängigkeit von dem Signal HE 528 durchgeführt. Wird beispielsweise das Signal HE 528 auf "Hi" bei Eingangszeiten von Daten D&sub2; gesetzt, und wird es auf "Lo" bei Eingangszeiten von Daten Dm gesetzt, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, dann werden lediglich Bilddaten D&sub2; bis Dm in den Speicher 37 eingegeben, und Daten D&sub0; und D&sub1; und Daten Dm+1 und danach werden nicht eingeschrieben, wobei jedoch an deren Stelle Daten "0" geschrieben werden. Das gleiche gilt für den Lesezugriff. Daten "0" werden während einer Zeitdauer, die nicht einem "Hi"-Intervall des Signals HE entsprechen, ausgelesen. Das Signal HE wird von der (nachstehend noch beschriebenen) Bereichssignalerzeugungsschaltung 17 ausgegeben. Ist beispielsweise gemäß Fig. 9 ein Original-Buchstabe A auf einer Original-Vorlage angeordnet, und wird das Signal HE in der in Fig. 9 gezeigten Weise für einen Schreibzugriff von binären Signalen erzeugt, dann kann ein binäres Signal von lediglich einem Buchstabenanteil in den Speicher eingeschrieben werden, der durch A' in Fig. 9 dargestellt ist. In gleicher Weise können Bilddaten in den Speicher unter Löschen unnötiger Buchstaben eingeschrieben werden.
Eine Verarbeitungs- und Änderungsschaltung 12 wird nachstehend beschrieben. Fig. 10 ist ein Blockschaltbild der Verarbeitungs- und Anderungsschaltung, die binäre Bildsignale in dem Gerät gemäß dem Ausführungsbeispiel verwendet. Über eine Bilddateneingabeeinheit eingegebene Farbbilddaten 519 werden einem V-Eingangsanschluß eines 3- zu-1-Selektors (Wählers) 45 eingegeben. Daten An eines niedrigen Bitbereichs (An, Bn) 555 von aus dem Speicher 43 ausgelesenen Daten werden dem Eingangsanschluß A des 3-zu- 1-Selektors 45 zugeführt, und Daten Bn werden am Eingangsanschluß B eingegeben, nachdem diese mittels eines Signalspeichers 44 in Abhängigkeit von dem Taktsignal VCLK 526 gehalten bzw. zwischengespeichert wurden. Somit wird ein Satz der Daten V, A und B am Ausgangsanschluß Y des Selektors 45 auf der Basis der Auswähleingangssignale X&sub0;, X&sub1;, J1 und J2 (520) ausgegeben. Daten Xn bilden die oberen zwei Bits von Daten im Speicher, und dienen als Betriebsartensignal zur Bestimmung einer der Verarbeitungsund Änderungsbetriebsarten. Ein Codesignal 529 wird von der Bereichssignalerzeugungsschaltung 17 ausgegeben und wird in Synchronismus mit dem Taktsignal VCLK 526 unter Steuerung durch die Zentraleinheit CPU 20 geschaltet zur Eingabe in den Speicher 43 als Adressensignal. Werden im einzelnen (X&sub1;&sub0;, A&sub1;&sub0;, B&sub1;&sub0;) = (01, A&sub1;&sub0;, B&sub1;&sub0;) im voraus eingeschrieben, d. h. eine Adresse "10" des Speichers 43, und werden Daten "10" dem Codesignal 529 zwischen den Punkten P und Q zugeordnet, und werden Daten "0" zwischen den Punkten Q und R in Synchronismus mit der Abtastung einer Hauptabtastlinie 1, wie es in Fig. 11B gezeigt ist, zugeordnet, dann werden Daten Xn = (0, 1) ausgelesen, und Daten (A&sub1;&sub0;, B&sub1;&sub0;) werden zwischengespeichert und als (An, Bn) während einer Zeitdauer zwischen P und Q ausgegeben. Fig. 10C zeigt eine Wahrheitstabelle des 3-zu-1-Selektors 45. Gemäß der Darstellung in Fig. 10C entspricht (X&sub1;, X&sub0;) = (0, 1) dem Fall (A). Falls gilt J1 = "1", dann können die A- Eingangsdaten an dem Ausgangsanschluß Y ausgegeben werden, d. h. die Konstante A&sub1;&sub0; kann am Ausgangsanschluß Y ausgegeben werden; gilt J1 = "0", dann können die V- Eingangsdaten am Ausgangsanschluß Y ausgegeben werden, d. h. Eingangsfarbbilddaten können am Ausgangsanschluß 520 ausgegeben werden. Auf diese Weise kann eine sogenannte butt-to-line-Buchstabensynthese von Buchstabenteilen mit einem Wert (A&sub1;&sub0;) bezüglich eines Farbbilds eines Apfels verwirklicht werden, wie es in Fig. 11B gezeigt ist. Wird (X&sub1; , X&sub0;) = (1, 0) eingestellt und wird in gleicher Weise ein Signal J1, wie es in Fig. 11C gezeigt ist, als Binärdateneingabe 554 eingegeben, dann wird gemäß der Darstellung in Fig. 11C ein Signal J2 mittels FiFo- Speichern 47 bis 49 und einer Schaltung 46 (Fig. 10B) (Farbfensterverarbeitung) erzeugt. Gemäß der Wahrheitstabelle in Fig. 10C wird ein eingerahmter Buchstabe im Bild eines Apfels, wie es in Fig. 11C gezeigt ist (Verarbeitung eines eingerahmten Buchstabens), ausgegeben. In gleicher Weise wird gemäß Fig. 11D ein rechteckiger Bereich in einem Apfel mit einer Dichte von (Bn) ausgegeben, und ein Buchstabe wird mit einer Dichte von (An) ausgegeben. Fig. 11A zeigt den Fall von (X&sub1;, X&sub0;) = (0, 0), d. h. eine Steuerung, bei der keine Verarbeitung mittels binärer Signale für eine Änderung in den Signalen J1 und J2 durchgeführt wird.
Die Pulsbreite des Signals J2 wird um 3 x 3 Pixel erweitert, wie es in Fig. 10B gezeigt ist. Wird eine Hardware-Schaltung hinzugefügt, dann kann die erweiterte Breite auf einfache Weise vergrößert werden.
Fig. 12 zeigt eine Bildberechnungsschaltung 13. Die Schaltung 13 empfängt eine Bilddateneingabe 520 VIN, und Daten MIN 562, die von einer Vielfachwert-Speicherschaltung 16 ausgelesen wurden. Unter der Annahme, daß jeweils Werte von α, β und γ in Koeffizientenzwischenspeicherdaten 54, 55 und 56 mittels eines Zentraleinheitenbusses 532 eingestellt sind, wenn ein Signal 531 auf "Hi" gesetzt ist, dann wird eine A-Eingabe eines Selektors 57, d. h. es werden Daten VOUT gemäß der nachfolgenden Gleichung ausgegeben:
VOUT = αVIN + βMIN + γ
Wird demgegenüber das Signal 531 auf "Lo" eingestellt, dann wird die B-Eingabe, d. h. es werden die Eingabedaten VIN 520 direkt ausgegeben (da der Betrieb der Speicherschaltung 16 bereits unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben wurde, ist eine Beschriebung hiervon weggelassen). Daher wird beispielsweise ein in Fig. 13B gezeigtes Muster im voraus in der Speicherschaltung 16 von der Original-Vorlage oder über eine Schnittstellenschaltung 19 in den FiFo-Speichern gespeichert, und ein Original gemäß der Darstellung in Fig. 13A wird auf der Original-Vorlage angeordnet. Wird sodann ein Bild ausgegeben, während das Signal 531 auf "Hi" gesetzt ist, dann kann ein Bild mit einer Struktur erhalten werden.
Da die Vielfachwert-Speicherschaltung 16 zusätzlich zur binären Speicherschaltung 15 angeordnet ist, kann auf diese Weise ein Benutzer eine Vielzahl von Bildverarbeitungsabläufen erhalten. Desweiteren sind eine Vielzahl von Bildberechnungen verfügbar, beispielsweise kann ein Struktureffekt durch Dichtemodulation, eine Synthese von Mehrfachwertbilddaten in einem Bereich eines Bilds und dergleichen erhalten werden.
Die Fig. 14A bis 14F zeigen Darstellungen zur Veranschaulichung der Bereichssignalerzeugungsschaltung 17. Ein "Bereich" kennzeichnet einen in Fig. 14E gezeigten, schraffierten Bereich, und unterscheidet sich somit von anderen Bereichen, beispielsweise durch ein Signal AREA, das in den Zeitdiagrammen der Fig. 14E für jedes Intervall A T B in der Unterabtastrichtung und für jede Linie gezeigt ist. Jeder Bereich wird mittels eines Digitalisierers 58 gemäß Fig. 3 bestimmt. Die Fig. 14A bis 14D zeigen eine Anordnung, die in der Lage ist, eine große Anzahl von Bereichssignalen mit einer programmierbaren Erzeugungsposition, einer Dauer eines Intervalls und einer Anzahl von Intervallen mittels der Zentraleinheit CPU 20 zu erhalten. Diese Anordnung umfaßt zwei n-bit Schreib-/Lesespeicher RAM (60 und 61 in Fig. 14D) zum Erhalten von beispielsweise n Bereichssignalen AREA0 bis AREAn, so daß ein Signal durch ein Bit von einem Schreib-/Lesespeicher RAM erzeugt wird, das durch die Zentraleinheit CPU adressiert werden kann. Zum Erhalten der Bereichssignale AREA0 und AREAn gemäß der Darstellung in Fig. 14B, werden Daten "1" bei den Bits "0" der Adressen x&sub1; und x&sub3; des RAM eingestellt und Daten "0" werden bei den Bits "0" der verbleibenden Adressen eingestellt. Demgegenüber werden Daten "1" bei den Bits "n" der Adresse "1", x&sub1;, x&sub2; und x&sub4; eingestellt, und Daten "0" werden bei Bits "n" der verbleibenden Adressen eingestellt. Werden die Daten im RAM sequentiell in Synchronismus mit dem vorgegebenen Takt entsprechend dem Signal HSYNC ausgelesen, dann werden Daten "1" bei den Adressen x&sub1; und x&sub3; gemäß der Darstellung in Fig. 14C ausgelesen. Da die ausgelesenen Daten beiden Anschlüssen J und K von J-K-Flip-Flops 62-0 bis 62-n eingegeben werden, ändert sich das Ausgangssignal jedes Flip-Flops von "0" zu "1" und in entgegengesetzter Weise, wenn ein Kippbetrieb (toggle-Betrieb) durchgeführt wird, d. h. wenn Daten "1" aus den RAM ausgelesen werden und ein Signal CLK eingegeben wird, und es wird ein Intervallsignal, wie AREA0, d. h. ein Bereichssignal erzeugt. Wenn Daten "0" für alle Adressen eingestellt werden, dann wird kein Bereichsintervall erzeugt und es wird kein Bereich eingestellt. Fig. 14D ist eine Schaltung dieser Anordnung einschließlich der Schreib-/Lesespeicher RAM 60 und 61 gemäß der vorstehenden Beschreibung. Zum Schalten des Bereichsintervalls mit großer Geschwindigkeit wird ein Speicherschreibzugriff zur Einstellung verschiedener Bereiche durch die Zentraleinheit CPU 20 (Fig. - 3) für den RAM B 61 durchgeführt, während ein Datenlesezugriff für den RAM A 60 in Linieneinheiten durchgeführt wird. Auf diese Weise wird im Wechsel zur Erzeugung von Intervallen und Speicherschreibzugriffen durch die Zentraleinheit CPU umgeschaltet. Wird somit ein in Fig. 14F gezeigter schraffierter Bereich bestimmt, dann werden die Schreib-/Lesespeicher RAM A und B in der Weise A T B T A T B T A umgeschaltet. Wird (C&sub3;, C&sub4;, C&sub5;) = (0, 1, 0) in Fig. 14D eingestellt, dann wird ein in Abhängigkeit von dem Signal VCLK gezählter Zählerwert als eine Adresse für den RAM A 60 über einen Selektor 63 (Aa) zur Freigabe lt) eines Tors 66 und zur Sperrung eines Tors 68 zugeführt, wodurch Ausgangsdaten vom RAM A 60 ausgelesen werden. Die ausgelesenen n-bit-Daten mit einer Gesamtbitbreite werden den J-K-Flip-Flops 62-0 bis 62-n zugeführt, wodurch Intervallsignale AREA0 bis AREAn in Abhängigkeit von den voreingestellten Werten erzeugt werden. Ein Datenschreibzugriff zu dem RAM B durch die Zentraleinheit CPU wird durch einen Adressenbus A-Bus, einen Datenbus D- Bus und ein Zugriffssignal /W während dieses Intervalls durchgeführt. Im Gegensatz hierzu kann (C&sub3;, C&sub4;, C&sub5;) = (1, 0, 1) zur Durchführung desselben Vorgangs eingestellt werden, wenn Intervallsignale auf der Basis der im RAM B 61 eingestellten Daten erzeugt werden sollen. Somit kann ein Datenschreibzugriff von der Zentraleinheit CPU zum RAM A 60 durchgeführt werden.
Der Digitalisierer 48 wird verwendet zur Bestimmung eines Bereichs und gibt eine Koordinatenposition, die von der Zentraleinheit CPU 20 bestimmt wird, über den I/O-Anschluß ein. Werden beispielsweise in Fig. 15 zwei Punkte A und B 30 bestimmt, dann werden Koordinaten von A (X&sub1;, Y&sub2;) und von B (X&sub2;, Y&sub1;) eingegeben.
Eine Steuerung zur Erzielung eines aufbereiteten und verarbeiteten Bilds gemäß der Darstellung in Fig. 17C von einem Buchstabenoriginal gemäß Fig. 17A und einem Farboriginal gemäß Fig. 17B wird nachstehend beschrieben.
Ein in Fig. 17A gezeigtes Original wird auf dem Digitalisierer 58 angeordnet und ein gewünschter Bereich wird eingegeben. Werden im einzelnen sechs Positionen (X&sub1;, Y&sub1;) bis (X&sub6;, Y&sub6;) gemäß der Darstellung in Fig. 18 bestimmt, dann nimmt die Zentraleinheit CPU 20 die entsprechenden Koordinaten an dem I/O-Anschluß 59 auf und speichert diese in einem Schreib-/Lesespeicher RAM 22 (S1 und S2). Eine Verarbeitungsbetriebsart wird für die Bereiche ("1" bis "3") eingestellt. In diesem Fall werden unter Bezugnahme auf Fig. 11 dem Bereich "1" die B-Betriebsart, dem Bereich "2" die D-Betriebsart und dem "3" die C-Betriebsart zugeordnet. Diese Betriebsarten werden mittels einer (nicht gezeigten) Betätigungstafel eingestellt (S3 bis S5). Danach wird ein Buchstabenoriginal auf dem Vorlagentisch angeordnet und ein Lesevorgang wird gestartet. Dieser Vorgang kann unter Verwendung des Kopierknopfs gestartet werden. Die Zentraleinheit CPU 20 stellt eine Linienzählung entsprechend Y&sub1; für einen Zeitzähler 85 ein, und der Zeitzähler wird gestartet. Erreicht sodann der Unterabtastvorgang die Position Y&sub1;, dann wird ein Interruptsignal 575 (Unterbrechnungssignal) für die Zentraleinheit CPU 20 erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt werden X&sub1; und X&sub2; in den Speichern (RAM) 60 und 61 gemäß Fig. 14 eingestellt, so daß die Bereichssignalerzeugungsschaltung 17 ein Signal 527 zur Freigabe der Binärcodierung erzeugt, sowie gemäß der Darstellung in den Fig. 8 und 9 ein Signal HE 528 zur Freigabe eines Schreibzugriffs auf den Speicher erzeugt. Die Signale werden in der Einstellung aufrecht erhalten, bis der Zähler das Zählen der Anzahl der Linien entsprechend einem Zählwert (Y&sub2; - Y&sub1;) vollendet hat. Nach dem Hochzählen des Zählers wird der Zähler zurückgesetzt (S7 bis S11). Die Schritte S7 bis S11 werden für die jeweiligen Bereiche wiederholt, so daß ein gewünschtes binäres Bild im Speicher 37 gespeichert wird (Fig. 7). Danach werden binäre Bilddaten, die bis zum völligen Ausschalten des Geräts gespeichert sind, für eine Buchstabenverarbeitung und für Änderungsvorgänge eines Farbbilds verwendet. Ein Original (Vorlage) gemäß der Darstellung in Fig. 17B wird auf dem Vorlagentisch angeordnet und ein Kopiervorgang wird gestartet. In den voreingestellten Betriebsarten wird beispielsweise der Bereich "1" einer butt-to-line-Verarbeitung mit einer Buchstabenfarbe Y (Gelb) unterworfen; der Bereich "2" erfährt eine weiße, rechteckige Rahmenverarbeitung mit einer Buchstabenfarbe M (Magenta); und der Bereich "3" erfährt eine Weißrahmenverarbeitung mit einer Buchstabenfarbe C (Cyan). Werden in diesem Falle Adressen "1", "2" und "3" jeweils den Bereichen "1", "2" und "3" zugeordnet, dann wird die Adresse "1" gesteuert zum Schreiben von X&sub2; = (0, 1), A&sub2; = 255 (maximale Dichte) und B&sub2; = ein beliebiger Wert während der Ausgabe eines gelben Bilds oder A&sub2; = 0 (Weiß) und B&sub2; = ein beliebiger Wert während der Ausgabe von anderen Farben; die Adresse "2" wird gesteuert entsprechend X&sub3; = (1, 1), A&sub3; = 255 (maximale Dichte), und B&sub3; = 0 (Weiß) während der Ausgabe eines magentafarbenen Bilds, oder A&sub3; = B&sub3; = 0 (Weiß) während der Ausgabe von anderen Farben; und die Adresse "3" wird gesteuert entsprechend X&sub4; = (1, 0), A&sub4; = 255 (maximale Dichte), und B&sub4; = 0 (Weiß) während der Ausgabe eines cyanfarbenen Bilds, oder A&sub4; = B&sub4; = 0 (Weiß) während der Ausgabe anderer Farben in Farbeinheiten. Im einzelnen wird eine Bildung eines gelben Bilds gestartet, wenn der Kopierknopf eingeschaltet ist (ON in S10). In diesem Fall werden vorbestimmte Betriebsarten für die Bereiche "1" bis "3" eingestellt, und es werden Daten in den RAM 60 und 61 eingestellt, so daß "1" als Adresse für einen Speicher während eines Intervalls von der Position X&sub1; zu X&sub2; in der Hauptabtastrichtung durch die Bereichserzeugungsschaltung 17 eingegeben wird, wenn ein Abtastvorgang Y&sub1; erreicht (S17). In gleicher Weise werden Daten sequentiell in den Speichern eingestellt, so daß vorbestimmte Codes "0", "2" und "3" bei den Positionen Y&sub2; bis Y&sub6; erzeugt werden (S18 bis S26). Ist der Abtastvorgang vollendet, dann wird die Bildung eines magentafarbenen Bilds gestartet. In Schritt S28 werden Daten für Magenta bezüglich des Bereichs "2" eingestellt, und die gleichen Vorgänge wie bei der Erzeugung eines gelben Bilds werden in den Schritten S15 bis S26 wiederholt, bis mit Schritt S29 die Erzeugung des magentafarbenen Bilds vollendet ist. In gleicher Weise wird ein cyanfarbenes Bild in den Schritten S31 und S32 erzeugt, und ein schwarzes Bild wird in den Schritten S34 und S35 gebildet, wodurch die Ausgabe eines Farbbilds vollendet ist. Im Rahmen dieses Ausführungsbeispiels wird ein Buchstabe in einer einzelnen Farbe dargestellt, wobei der Rahmen in weiß gehalten ist. Es kann jedoch auch jede andere beliebige Farbe durch Ändern der bezüglich An und Bn im Speicher 43 eingestellten Daten verwirklicht werden. Von einer externen Vorrichtung in Synchronisrnus mit dem vertikalen Synchronsignal 524, dem horizontalen Synchronsignal 525 und dem Signal VCLK 526 eingegebene Bilddaten können binär codiert und in die Speicherschaltung 15 in der gleichen Weise wie bei den vorstehend angegebenen Schritten (Fig. 19) aufgenommen werden, da bezüglich der zeitlichen Bedingungen (Fig. 8) eine Übereinstimmung mit einer Bildeingabe von dem Vorlagentisch über die CCD vorliegt durch Einstellen des Signals 547 auf "Lo" durch den I/O-Anschluß 23 zum Auswählen des B-Anschlusses des Selektors 10 in Fig. 3. Somit kann die gleiche Wirkungsweise wie in Fig. 17 erzielt werden.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung bezüglich des Ausführunsbeispiels der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Bildeingabeeinheit oder -verarbeitungseinheit eines digitalen Farbkopiergeräts eine Einrichtung zur Wiedergabe einfarbiger Signale auf der Basis der aus einer Farbtrennung hervorgehenden Farbkomponentensignale R, G und B, und zum Binärcodieren der wiedergegebenen Signale, eine Speichereinrichtung zum Speichern der binären Bilddaten bezüglich zumindest eines vorbestimmten Bereichs, und eine Einrichtung zum Auslesen der gespeicherten binären Bilddaten in Synchronismus mit dem Lesen eines Farbbilds. Wird der Ersatz von Farbbilddaten durch die binären Daten in Einheiten von Farben in Synchronismus mit dem Lesen und Ausgeben jedes Farbbilds unabhängig gesteuert, dann können vielfältige Bild/Buchstaben-Aufbereitungsfunktionen mittels eines preisgünstigen einfachen Geräts verwirklicht werden, die mittels eines Farbbildeingabe-/-ausgabegeräts auf der Basis eines konventionellen Realzeit-Bildeingabe-/ausgabeverfahrens nicht erzielt werden können.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung kann eine befriedigende Buchstaben/Bild- Aufbereitungsfunktion in Farbeinheiten in wirksamer Weise verwirklicht werden ohne Verwendung eines komplizierten Druckvorgangs oder eines teueren Systems, wodurch der Durchsatz an Ausgaben verbessert ist.
Im Rahmen des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann ein Farbdrucker 15 zur Ausgabe eines Bilds unter Verwendung der Daten 522 der Vergrößerungs-/Verkleinerungsschaltung 14 ein Drucker sein, der ein Farbbild ausgeben kann, wie beispielsweise ein Farblaserdrucker, ein Farbtintenstrahldrucker, ein Farbpunktdrucker, ein Farbthermotransferdrucker, ein Cycolordrucker und dergleichen.
Ein externes, mit der Schnittstellenschaltung 19 verbundenes Gerät kann ein Gerät sein, das Bilddaten von einer SV-Kamera, einer Video-Kamera, einem Computer, einer weiteren Bildleseeinrichtung und dergleichen ausgeben kann. Da von der Schnittstellenschaltung 19 eingegebene Bilddaten in entweder der Binärspeicherschaltung 15 oder der Vielfachwert-Speicherschaltung 16 gespeichert werden, können verschiedene Bilddatenquellen verwendet werden im Vergleich zu dem Fall, daß eine Eingabeeinrichtung auf einen Leser (CCD 1) beschränkt ist, wodurch eine Vielzahl von Bildverarbeitungsvorgängen ermöglicht werden kann.

Claims

1. Bildverarbeitungsgerät mit:

einer Leseeinrichtung (1) zum Abtasten einer Vorlage und Erzeugen einer Vielzahl von Farbkomponentendaten;

einer Umwandlungseinrichtung (11) zum Umwandeln der Farbkomponentendaten in erste binäre Bilddaten, und

einer Speichereinrichtung (15) zum Speichern der ersten binären Bilddaten; und

einer Empfangseinrichtung (19) zum Empfangen von Bilddaten von einer externen Vorrichtung zur Angabe eines zweiten Vorlagenbilds, das als zweite binäre Bilddaten verwendet wird;

dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät desweiteren umfaßt:

eine Verarbeitungseinrichtung (12) zum Zusammensetzen der ersten Vorlage, dargestellt durch die ersten binären Bilddaten oder der zweiten Vorlage mit einem dritten Vorlagenbild, dargestellt durch Farbkomponentendaten, die ebenfalls durch die Leseeinrichtung erzeugt werden, wobei die Verarbeitungseinrichtung einen ersten Selektor (10) aufweist zur Durchführung einer Auswahl zwischen den ersten und zweiten binären Bilddaten, und einen zweiten Selektor (45) aufweist zur Durchführung einer Auswahl zwischen dem Ausgangssignal des ersten Selektors und den Farbkomponentendaten des dritten Vorlagenbilds, wobei das endgültige Ausgangssignal der Verarbeitungseinrichtung das mittels Synthese mit einem ausgewählten des ersten und zweiten Vorlagenbilds veränderte dritte Vorlagenbild aufweisen kann.

2. Gerät nach Anspruch 1, bei dem die Verarbeitungseinrichtung desweiteren einen Farbspeicher (43) umfaßt zur Bereitstellung eines Ausgangssignals für den zweiten Selektor, so daß eine ausgewählte, in dem Speicher gespeicherte Farbe in das endgültige Ausgangssignal eingeführt werden kann.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, das ferner umfaßt:

eine Bestimmungseinrichtung (58) zur Bestimmung eines vorbestimmten Bereichs eines Bilds, dargestellt durch Farbkomponentendaten, die mittels der Leseeinrichtung erzeugt wurden; und

wobei die Verarbeitungseinrichtung die Farbkomponentendaten in dem mittels der Bestimmungseinrichtung bestimmten Bereich verarbeitet.

4. Gerät nach Anspruch 3, bei dem die Bestimmungseinrichtung in der Lage ist, eine Vielzahl von rechteckigen Bereichen zu erzeugen.

5. Gerät nach Anspruch 4, bei dem die Bestimmungseinrichtung einen Digitalisierer umfaßt.

6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Leseeinrichtung einen CCD-Liniensensor aufweist zum Lesen eines Vorlagenbilds und Erzeugen einer Vielzahl von Farbkomponentendaten in Einheiten von Pixeln.

7. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 6, wobei das Bildverarbeitungsgerät ein digitales Farbkopiergerät zur teilbildseguentiellen Ausgabe eines Bilds aufweist.

8. Gerät nach Anspruch 7, bei dem das Bildverarbeitungsgerät einen Laserdrucker umfaßt.

9. Bildverarbeitungsverfahren mit den Schritten:

Verwenden einer Leseeinrichtung (1) zum Abtasten einer Vorlage und Erzeugen einer Vielzahl von Farbkomponentendaten;

Umwandeln der Farbkomponentendaten in erste binäre Bilddaten, und

Speichern der ersten binären Bilddaten in einer Speichereinrichtung (15); und

Empfangen von Bilddaten von einem externen Gerät zur Angabe eines zweiten Vorlagenbilds, das als zweite binäre Bilddaten verwendet wird;

dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner die Schritte umfaßt:

Zusammensetzen der ersten Vorlage, dargestellt durch die ersten binären Bilddaten oder des zweiten Vorlagenbilds mit einem dritten Vorlagenbild, dargestellt durch Farbkomponentendaten, die ebenfalls mittels der Leseeinrichtung gebildet wurden, wobei die Verarbeitungseinrichtung eine erste Auswahl zwischen den ersten und zweiten binären Bilddaten, und eine zweite Auswahl zwischen dem Ausgangssignal des ersten Selektors und den Farbkomponentendaten des dritten Vorlagenbilds durchführt, und wobei das endgültige Ausgangssignal der Verarbeitungseinrichtung das durch Zusammensetzen aus einem ausgewählten des ersten und zweiten Vorlagenbilds geänderte dritte Vorlagenbild umfaßt.