DE69007153T2 - Bildverarbeitungseinrichtung zur gerasterten Halbtonreproduktion. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung hat eine Bildverarbeitungseinrichtung zum Gegenstand, die dazu dient, in Abhängigkeit von einer Folge von ersten Werten, die jeweils die Intensität eines Pixels des zu verarbeitenden Bildes darstellen, wobei die Intensität in kontinuierlicher Weise wechseln kann, eine Folge von zweiten Werten zu erzeugen, die jeweils die Intensität eines Pixels des verarbeiteten Bildes darstellen, wobei die Intensität nur sprunghaft wechseln kann, umfassend:
• - Mittel zum Vergleichen jedes ersten Wertes mit mindestens einem Schwellwert, um am Ausgang einen zweiten Wert zu liefern, der sich auf dasselbe Bildpixel bezieht wie der erste Wert, und
• - Mittel zur Erzeugung dieses Schwellwertes.
• Eine derartige Einrichtung ist in dem Dokument EP-A- 0259695 beschrieben. Eine solche Einrichtung findet ihre Anwendung insbesondere bei der Digitalisierung von Bildern, die Halbtonbereiche aufweisen, und zwar im Hinblick auf deren Fernübertragung mittels eines Fernkopiersystems und deren Wiedergabe mittels eines Druckwerks, das nicht dafür vorgesehen ist, die Halbtöne der ursprünglichen Bilder wiederzugeben. Im allgemeinen und im gewöhnlichen Falle von Bildern des "Schwarzweiß"-Typs sind die Druckwerke nämlich dafür vorgesehen, anstelle jedes Pixels entweder einen schwarzen Punkt oder einen weißen Punkt zu drucken, was bewirkt, daß die Intensität der dargestellten Pixel nur zwei diskrete Werte annehmen kann, wobei sich der eine, beispielsweise der Wert 0, auf Weiß bezieht und der andere, beispielsweise der Wert 1, sich auf Schwarz bezieht. Wenn das entsprechende Pixel des Ausgangsbilds ein Halbton ist, hier eine Graustufe, kann es nicht getreu wiedergegeben werden. Trotzdem ist es möglich, diese Halbtonbereiche des Ausgangsbildes mittels einer Einrichtung von der oben definierten Art wiederzugeben, indem man auf die Dichte und auf die Verteilung der schwarzen und weißen Pixel des wiedergegebenen Bildes einwirkt, damit durch einen optischen Effekt vom Betrachter dieses Bildes ein Graueindruck wahrgenommen wird.
• Man kennt bereits Einrichtungen der oben definierten Art, bei denen der Schwellwert veränderlich ist, was durch Vergleichen die Umwandlung des beliebigen Werts der Amplitude jedes Pixels des Ausgangsbildes zum Beispiel in einen binären Wert erlaubt.
• Bei einer ersten Gattung derartiger Einrichtungen verändert sich der Schwellwert in Abhängigkeit von der Position des zu verarbeitenden Pixels in dem Bild. Zu diesem Zweck verwendet man nun eine Schwellwertmatrix. Wenn die Dimension dieser Matrix MxN ist, wird das Pixel, das sich am Schnittpunkt der Zeile mit dem Rang i und der Spalte mit dem Rang j des zu verarbeitenden Bildes befindet, mit dem Schwellwert verglichen, der sich in der Schwellwertmatrix am Schnittpunkt der Zeile mit dem Rang I und der Spalte mit dem Rang J befindet, wobei I der Rest der Division von i durch M und J der Rest der Division von j durch N ist. Eine solche Einrichtung besitzt jedoch den Nachteil, daß in dem wiedergegebenen Bild Strukturen von der Größe der Schwellwertmatrix erscheinen, die mit der für die Schwellwerte in dieser Matrix gewählten Struktur in Zusammenhang stehen. Zudem bewirkt eine solche Einrichtung keinerlei Verschärfung der Konturen des Ausgangsbildes, was dazu führt, daß gewisse feine und helle Striche auf hellerem Untergrund in dem wiedergegebenen Bild verschwinden können.
• Bei einer zweiten Gattung dieser Einrichtungen mit veränderlichem Schwellwert ist der Schwellwert ein gleichmäßig verteilter stochastischer oder pseudostochastischer Wert. Die von diesen Einrichtungen wiedergegebenen Bilder sind frei von jeglichen sich wiederholenden Strukturen, die Bildauflösung ist jedoch mangelhaft und sie besitzen eine körnige Erscheinung.
• Man kennt ferner Einrichtungen wie beispielsweise die in der Patentanmeldung WO-A-8807306 beschriebene, bei denen der Vergleichsschwellwert für jedes Pixel des Ausgangsbildes gleich bleibt; man vergleicht mit ihm nicht direkt den Wert der Intensität dieses Pixels, sondern einen modifizierten Wert, der insbesondere die diskreten Werte berücksichtigt, mit denen die Amplituden der vorher verarbeiteten Pixel wiedergegeben wurden. Zu diesem Zweck sind diese Einrichtungen dafür vorgesehen, den Fehler zu berechnen, der für jedes Pixel des Ausgangsbildes bei der Wiedergabe seiner Intensität beispielsweise in binärer Form begangenen wurde, so daß dieser Fehler bei der Modifikation der in der Folge verarbeiteten Pixel berücksichtigt wird. Diese Einrichtungen liefern Ergebnisse, die nicht die Mängel der vorgenannten Einrichtungen aufweisen, aber sie erfordern relativ umfangreiche Berechnungen und sind in der Ausführung relativ schwer und kostspielig.
• Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diese gegenwärtigen Nachteile zu beseitigen, indem sie eine Bildverarbeitungseinrichtung von einfacher und kostengünstiger Ausführung schafft, die Bilder wiedergibt, welche frei von jeglichen sich wiederholenden Strukturen sind, keinen körnigen Anblick bieten und eine gute Auflösung besitzen, und die eine Verschärfung der Konturen in den wiedergegebenen Bildern bewirkt.
• Zu diesem Zweck hat sie eine Einrichtung der oben definierten Art zum Gegenstand, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Mittel zur Erzeugung des Schwellwertes umfassen:
• - erste Mittel zur Berechnung des Schwellwertes in Abhängigkeit von zweiten Werten, die sich auf eine Vielzahl von vorher verarbeiteten Pixeln beziehen, und
• - Mittel zur stochastischen Störung des berechneten Schwellwertes.
• Bei dieser Einrichtung der vorliegenden Erfindung wird keine Schwellwertmatrix verwendet, folglich sind die wiedergegebenen Bilder frei von jeglichen sich wiederholenden Strukturen. Überdies werden die diskreten Werte berücksichtigt, mit denen die Amplituden der vorher verarbeiteten Pixel wiedergegeben wurden, was die Konturen verschärft und dem Bild eine befriedigende Qualität verleiht, ohne daß beispielsweise eine Berechnung der für jedes Pixel des Ausgangsbildes bei der Wiedergabe seiner Intensität in binärer Form begangenen Fehlers erforderlich ist. Zudem werden sehr gute Ergebnisse erzielt, auch wenn die Zahl der vorher verarbeiteten Pixel, welche beim gerade verarbeiteten Pixel berücksichtigt werden, relativ begrenzt ist. Im üblichen Fall, wo sich die Folge der verarbeiteten Pixel aus einem zeilenweisen Abtasten des zu verarbeitenden Bildes ergibt, bedeutet dies, daß sich die Pixel, die beim Pixel, das gerade verarbeitet wird, berücksichtigt werden, nur auf den Teil der Zeile beziehen, der unmittelbar diesem Pixel vorausgeht. Verglichen mit gewissen Einrichtungen des bisherigen Stands der Technik, die eine Speicherung der Pixel der vorausgehenden Zeile erfordern, um zu einem zufriedenstellenden Ergebnis zu gelangen, ist dies ein bedeutender Vorteil, da es möglich ist, die Größe der Speicherkreise zu reduzieren. Diese bemerkenswerten Ergebnisse wurden von der Anmelderin erzielt durch das Kombinieren einer direkten Berechnung des Schwellwerts anhand der für die Wiedergabe der vorher verarbeiteten Pixel festgehaltenen diskreten Werte mit einer stochastischen Störung dieses Schwellwerts.
• Vorteilhafterweise berechnen die genannten ersten Mittel zur Berechnung eine gewichtete Summe der zweiten Werte, die sich auf eine Vielzahl von vorher verarbeiteten Pixeln beziehen.
• Eine solche Berechnung ist äußerst einfach durchzuführen, vor allem in dem sehr häufigen Fall, wo das Druckwerk nur schwarze oder weiße Pixel drucken kann und die zweiten Werte Binärzahlen sind, die sehr einfach zu behandeln und zu verarbeiten sind.
• Vorteilhafterweise umfassen die genannten Mittel zur stochastischen Störung:
• - Mittel zur Erzeugung einer pseudostochastischen Folge von dritten Werten,
• - Mittel zur Speicherung einer Vielzahl von vorher erzeugten dritten Werten,
• - zweite Mittel zur Berechnung, um eine gewichtete Summe der dritten Werte dieser Vielzahl zu berechnen, und
• - Mittel, um diese gewichtete Summe dem Wert am Ausgang der ersten Mittel zur Berechnung hinzuzufügen.
• Auch hier sind solche Mittel von sehr einfacher Ausführung.
• Die vorliegende Erfindung wird besser verständlich durch die folgende Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsformen der Einrichtung der Erfindung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben wird, von denen:
• - Figur 1 eine erste Ausführungsform der Bildverarbeitungseinrichtung der Erfindung darstellt,
• - Figur 2 eine zweite Ausführungsform der Einrichtung der Erfindung darstellt, bei der die wiedergegebenen Pixel binär sind, und
• - Figur 3 eine dritte Ausführungsform der Einrichtung der Erfindung darstellt, bei der die Ausgangspixel analog sind.
• Unter Bezugnahme auf Figur 1 wird nun eine Bildverarbeitungseinrichtung beschrieben, welche insbesondere mit Hilfe eines Druckwerks, das nur entweder völlig schwarze oder völlig weiße Punkte drucken kann, die Wiedergabe eines Bildes gestattet, das Halbtonbereiche aufweist, das heißt, einen beliebigen Grauton oder wenigstens eine genügend große Zahl solcher Töne annehmen kann.
• Dieses zu verarbeitende Ursprungsbild wird von einer aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellten Quelle an die Einrichtung der Erfindung geliefert. Diese Quelle ist in bekannter Weise vorgesehen, um in einem bestimmten Takt eine Folge von Werten zu liefern, die jeweils mit POn bezeichnet sind und die Helligkeit eines Pixels oder Bildelements des Ausgangsbildes repräsentieren. Ein solches Pixel wird im folgenden als Ausgangspixel bezeichnet werden. Ein Ausgangspixel ist also dadurch gekennzeichnet, daß seine Intensität in dem Intervall zwischen dem Wert, der Weiß entspricht, und dem Wert, der Schwarz entspricht, irgendeinen beliebigen Wert annehmen kann oder wenigstens eine genügend große Zahl an Werten. In der Praxis liefert die Quelle diese Werte in Form einer Abtastprobe eines elektrischen Signals, wobei das elektrische Signal entweder analog oder digital sein kann. Im Falle eines analogen Signals kann die Intensität des Ausgangspixels folglich irgendeinen Wert annehmen, während im Falle eines digitalen Signals, diese Intensität nur eine gewisse Zahl von Werten annehmen kann, beispielsweise 2k, wenn das digitale Signal anhand von k Bits oder Binärelementen codiert wird. In diesem Fall ist jedoch die Zahl k genügend groß, um die Annahme gelten zu lassen, daß sich die Intensität jedes Ausgangspixels kontinuierlich verändern kann.
• In der Folge soll, sofern nichts Gegenteiliges angegeben ist, gelten, daß die Werte POn in digitaler Form geliefert werden.
• Die Quelle, welche die Werte POn liefert, ist beispielsweise ein Bildanalysator, der das Ausgangsbild zeilenweise abtastet und der zugleich mit den Werten POn ein Synchronsignal SYN liefert, um der Bildverarbeitungseinrichtung der Erfindung anzugeben, zu welchem Zeitpunkt mit dem Rang n das gelieferte Signal den Wert POn der Intensität des Ausgangspixels mit dem Rang n repräsentiert und zu welchen Zeitpunkten mit dem Rang n+1, n+2, ... es die Werte POn+1, POn+2, ... u.s.w. repräsentieren wird.
• Jeder Wert POn wird an einen ersten Eingang eines digitalen Komparators 1 angelegt, der mit einem zweiten Eingang ausgestattet ist, welcher einen Wert Sn empfängt, der den Vergleichsschwellwert zum Zeitpunkt mit dem Rang n darstellt, sowie mit einem Ausgang, welcher einen Wert PRn liefert, der die Intensität des dem Ausgangspixel mit dem Rang n entsprechenden Pixels des verarbeiteten und wiedergegebenen Bildes repräsentiert. Jedes Pixel des wiedergegebenen Bildes wird in der Folge als wiedergegebenes Pixel bezeichnet werden.
• Hier und in Anbetracht der Möglichkeiten des Druckwerks kann die Intensität eines wiedergegebenen Pixels nur sprunghaft wechseln, indem sie ausschließlich die zwei möglichen Werte 0 und 1, die sich beispielsweise auf Weiß und auf Schwarz beziehen, annimmt.
• Der Komparator 1 liefert also einen Wert PRn von gleich 0, wenn der Wert POn kleiner als der Wert Sn ist, und einen Wert PRn von gleich 1 im gegenteiligen Fall.
• Der Schwellwert Sn wird am Ausgang eines digitalen Addierglieds 2 erhalten, das die Werte am Ausgang der beiden Schaltungen zur gewichteten Summierung 3 und 4 addiert.
• Die Schaltung zur gewichteten Summierung 3 ist mit einem Eingang ausgestattet, der mit dem Ausgang des Komparators 1 verbunden ist und folglich zu jedem Zeitpunkt mit dem Rang n den Wert PRn der Intensität des wiedergegebenen Pixels mit dem Rang n empfängt. Sie umfaßt hier eine Speicherschaltung 31, in der die Werte PRn-1, PRn-2, ... PRn-q, die sich auf die Vielzahl von q vorher verarbeiteten Pixeln beziehen, gespeichert werden. Aufgrund der binären Natur der Werte PRn-1, PRn-2, ... PRn-q ist hier die Schaltung 31 ein einfaches Schieberegister, dessen Verschiebung von dem Signal SYN gesteuert wird.
• Die Schaltung zur gewichteten Summierung 3 ist ferner mit einer Serie von q Gewichtungsschaltungen 32&sub1;, 32&sub2;, ... 32q zur Gewichtung der Werte PRn-1, PRn-2, ... PRn-q mittels der jeweiligen Koeffizienten b&sub1;, b&sub2;, ... bq versehen.
• Schließlich umfaßt die Schaltung zur gewichteten Summierung 3 eine digitale Summierschaltung 33, um die Summe der gewichteten Werte am Ausgang der Schaltungen 32&sub1;, 32&sub2;, ... 32q zu bilden.
• Die Schaltung zur gewichteten Summierung 4 ist mit einem Eingang ausgestattet, der mit dem Ausgang eines pseudostochastischen Generators 5 verbunden ist. Dieser pseudostochastische Generator 5 ist hier vom bekannten Typ, der, synchronisiert durch das Signal SYN, eine pseudostochastische Folge binärer Werte erzeugt, wobei der zum Zeitpunkt mit dem Rang n erzeugte Wert mit An bezeichnet wird. Die Schaltung zur gewichteten Summierung 4 ist mit der Schaltung 3 vergleichbar und umfaßt hier folglich eine Speicherschaltung 41, in der die Werte An-1, An-2, ... An-p einer Vielzahl von p vorher erzeugten Werten gespeichert werden. Aufgrund der binären Natur der Werte An-1, An-2, ... An-p ist hier die Schaltung 41 ein einfaches Schieberegister, dessen Verschiebung von dem Signal SYN gesteuert wird.
• Die Schaltung zur gewichteten Summierung 4 ist ferner mit einer Serie von p Gewichtungsschaltungen 42&sub1;, 42&sub2;, . . . 42p zur Gewichtung der Werte An-1, An-2, ... An-p mittels der jeweiligen Koeffizienten a&sub1;, a&sub2;, . .. ap versehen.
• Schließlich umfaßt die Schaltung zur gewichteten Summierung 4 eine digitale Summierschaltung 43, um die Summe der gewichteten Werte am Ausgang der Schaltungen 42&sub1;, 42&sub2;, ... 42p zu bilden.
• Aufgrund der binären Natur der zu gewichtenden Werte sind hier die Gewichtungsschaltungen einfache Register, welche die Werte der Gewichtungskoeffizienten a&sub1;, a&sub2;, ... ap und b&sub1;, b&sub2;, ... bq in digitaler Form enthalten und deren Inhalt je nach dem zu gewichtenden binären Wert beispielsweise in Form einer bestimmten Anzahl paralleler Bits an die digitalen Summierschaltungen geliefert wird oder auch nicht.
• Die soeben beschriebene Einrichtung funktioniert wie folgt.
• Nach einem genügend langen Weißbereich in dem zu verarbeitenden Ausgangsbild sind die Werte PRn-1, PRn-2,... PRn-q sämtlich Null, da der Ausgang des Komparators 1 unabhängig von dem Schwellwert auf niedriger Stufe bleibt, weil die Werte POn-1, POn-2, ... POn-q immer gleich Null sind.
• Wenn das Ausgangsbild dagegen einen Halbtonbereich aufweist, im vorliegenden Fall Grau, so wird das erste graue Ausgangspixel nach dem Weißbereich, zum Beispiel das Pixel mit dem Rang n und der Intensität POn, in Form eines wiedergegebenen Pixels der Intensität PRn wiedergegeben, wobei PRn gleich 0 oder gleich 1 ist, je nach dem relativen Wert von POn im Vergleich zum Schwellwert Sn. Nun entspricht der Schwellwert Sn zu diesem Zeitpunkt dem Wert am Ausgang der Schaltung 4, da sämtliche in der Schaltung 3 gespeicherten Werte PRn-1, PRn-2 ... PRn-q gleich Null sind und der Ausgang dieser Schaltung 3 ebenfalls Null ist. Die Koeffizienten a&sub1;, a&sub2;, .. . ap sind so gewählt, daß die Wahrscheinlichkeit, daß das Pixel mit dem Rang n mit einem Wert 1 wiedergegeben wird, daß heißt, in Form eines schwarzen Punkts, vernünftig hoch ist, so daß die Kontur des grauen Bereichs auf dem wiedergegebenen Bild deutlich in Erscheinung tritt. Wenn dies tatsächlich eintritt, wird der Wert PRn folglich gleich 1 sein, was den Ausgang der Schaltung 3 zum Zeitpunkt mit dem folgenden Rang n+1 modifiziert, das heißt, für die Verarbeitung des Ausgangspixels mit dem Wert POn+1. Wenn dieser Wert der gleiche ist wie der Wert POn, sind die Chancen, daß der Intensität des wiedergegebenen Pixels ein Wert PRn+1 von gleich 1 zugeordnet wird, sehr viel geringer als beim Pixel mit dem Rang n, da ja der Ausgang der Schaltung 3 einen höheren Wert angenommen hat und sich somit der Wert Sn+1 des Schwellwerts im Vergleich zu seinem Wert Sn erhöht. Das Pixel mit dem Rang n+1 besitzt also vernünftige Chancen, durch einen weißen Punkt wiedergegeben zu werden. Wenn das Pixel mit dem Rang n in Form eines weißen Punktes wiedergegeben worden wäre, wäre der Wert PRn natürlich Null gewesen, und die Chancen des Pixels mit dem Rang n+1, in Form eines schwarzen Punktes wiedergegeben zu werden, wären viel höher gewesen.
• Anschließend erfolgt die Verarbeitung des Pixels mit dem Rang n+2, bei welcher die Werte PRn und PRn+1 den Schwellwert Sn+2 modifizieren werden, wobei dieser Wert außerdem in stochastischer Weise durch den Ausgang der Schaltung 4 gestört wird, und so fort.
• Natürlich liegt es im Ermessen des Fachmanns, die Werte der Koeffizienten a&sub1;, a&sub2;, ... ap und b&sub1;, b&sub2;, .. . bq zum Beispiel experimentell so einzustellen, daß das erzielte Ergebnis befriedigend ist. Allgemein ist es vorzuziehen, diese so zu wählen, daß der Einfluß des pseudostochastischen Generators 5 auf den Schwellwert deutlich geringer ist als der des Ausgangs des Komparators 1.
• Selbstverständlich erfolgt die Wiedergabe der schwarzen Bereiche des Ausgangsbildes auf die gleiche Weise wie die Wiedergabe der weißen Bereiche. Bei diesen schwarzen Bereichen haben die Werte PRn-1, PRn-2, ... PRn-q sämtlich den Wert 1.
• In Figur 2 ist eine Variante der Einrichtung der Erfindung von besonders einfacher Konstruktion dargestellt.
• Bei dieser Variante ist der Generator 5 weggelassen worden, und es ist, um dieselbe Funktion zu gewährleisten, ein "exklusives ODER"-Gatter 5' mit m Eingängen vorgesehen. Die Eingänge des Gatters 5' sind in bekannter Weise jeweils mit einem von m parallelen Ausgängen der p verfügbaren Ausgänge des Registers 41 verbunden. Der Ausgang des Gatters 5' ist mit dem seriellen Eingang des Registers 41 verbunden. Auf diese Weise wird ein Generator einer pseudostochastischen Folge gebildet, der dem Fachmann unter der englischen Bezeichnung "scrambler" bekannt ist. Die Wiederholzeit dieses Generators entspricht 2p+1-1 Taktzeiten des Signals SYN, wenn die m Eingänge des Gatters 5' sinnvoll gewählt sind.
• Bei der Variante von Figur 2 sind die Summierschaltungen 2, 33 und 43 sowie die Gewichtungsschaltungen 32&sub1;, 32&sub2;, 32q und 42&sub1;, 42&sub2;, ... 42p weggelassen worden. Ein einfacher Speicher 2' vom Typ RAM oder ROM gewährleistet für sich allein die Funktion dieser Schaltungen. Zu diesem Zweck umfaßt der Speicher 2' eine Vielzahl von Speicherbereichen. Jeder Bereich wird von k Bits, gewählt unter den p Bits, die den Parallelausgang des Registers 41 repräsentieren, und von l Bits, gewählt unter den q Bits, die den Parallelausgang des Registers 31 repräsentieren, adressiert. Jeder so adressierte Bereich enthält das Ergebnis der von den Schaltungen 2, 33, 43, 32&sub1;, 32&sub2;, . 32q und 42&sub1;, 42&sub2;, ... 42p von Figur 1 durchgeführten Berechnungen.
• In Figur 3 ist eine Variante der Einrichtung von Figur 2 dargestellt, und zwar in einem Fall, wo die Werte wie POn von der nicht dargestellten Quelle in analoger Form geliefert werden.
• In diesem Fall wird der digitale Komparator 1 durch einen analogen Komparator 1" ersetzt und der Speicher 2' durch einen Digital-Analog-Umsetzer 2". Man erhält zum Beispiel befriedigende Ergebnisse, wenn der Digital-Analog-Umsetzer 2" mit einem 4-Bit-Digitaleingang ausgestattet ist, das heißt, mit 4 Binäreingängen. Das Bit mit der stärksten Gewichtung empfängt den Wert PRn-1, das folgende Bit den Wert PRn-2 und die zwei Bits mit der schwächsten Gewichtung empfangen zwei Werte am Ausgang des Registers 41. Wenn der Umsetzer 2" eine lineare Umsetzung durchführt, kann man sagen, daß alles wie bei der Einrichtung von Figur 1 abläuft, wobei die Koeffizienten b&sub1;, b&sub2;, a&sub1; und a&sub2; jeweils proportional zu 1, 1/2, 1/4 und 1/8 sind.
• Wenn man einen Komparator verwendet, der einen Wert PRn von gleich 1 liefert, wenn der Wert POn kleiner ist als der Wert Sn, und einen Wert PRn von gleich Null im gegenteiligen Fall, ist es erforderlich, die in dem Register 31 gespeicherten binären Werte zu invertieren, bevor man sie an die Binäreingänge des Digital-Analog-Umsetzers mit der stärksten Gewichtung anlegt.
• Natürlich sind der Umsetzungskoeffizient des Umsetzers 2" von Figur 3 wie der Inhalt der Bereiche des Speichers 2' im Falle der Figur 2 sowie die Werte der Gewichtungskoeffizienten a&sub1;, a&sub2;, ... ap und b&sub1;, b&sub2;, ... bq im Falle der Figur 1 so gewählt, daß keine Drift des Systems unter der Wirkung der Rückkopplung, repräsentiert durch die Schleifenbildung zwischen dem ausgegebenen Wert und dem Schwellwert, erfolgt. Desgleichen kann einer eventuellen Nichtlinearität des Druckwerks bezüglich der Intensität der von ihm gedruckten Pixel Rechnung getragen werden, indem man diese Koeffizienten verändert.
• In der soeben gegebenen Beschreibung wurden nur die sehr häufigen Fälle betrachtet, in denen das Druckwerk ausschließlich schwarze oder weiße Punkte drucken kann und folglich das zu verarbeitende Bild ein Bild von der gewöhnlich mit "schwarzweiß" bezeichneten Art ist. Natürlich beschränkt sich die Einrichtung der Erfindung nicht auf diese Situation und läßt sich für die Wiedergabe beliebiger monochromer Bilder verwenden, unabhängig von der Farbe, und sogar für die Wiedergabe von mehrfarbigen Bildern, nach einer Zerlegung derselben in drei monochrome Bilder, die dann einzeln verarbeitet werden. Ebenso ist es, was den monochromen Fall betrifft, möglich, daß das Druckwerk oder jede andere Bildwiedergabeeinrichtung dafür vorgesehen ist, zusätzlich zu den schwarzen oder weißen Pixeln graue Pixel wiederzugeben, jedoch in begrenzter Zahl. Eine Wiedergabeeinrichtung könnte beispielsweise dazu in der Lage sein, Pixel mit einer Intensität wiederzugeben, die 4 verschiedene Werte annehmen kann, welche jeweils Weiß, Hellgrau, Dunkelgrau und Schwarz entsprechen. Es bleibt dem Fachmann überlassen, die Einrichtung der Erfindung an diese Situation anzupassen, und zwar insbesondere, indem er die Schieberegister von Figur 1 durch höher entwickelte Speichereinrichtungen ersetzt, die jeden der 4 am Ausgang der Einrichtung möglichen diskreten Werte speichern können.
• Die Einrichtung der Erfindung kann mit einer herkömmlichen Abtastung des Ausgangsbildes, bei der jede Zeile in der gleichen Richtung abgetastet wird, oder mit einer Abtastung in "Schlangenlinien" verwendet werden, bei der, wenn eine Zeile von rechts nach links abgetastet worden ist, die folgende Zeile von links nach rechts abgetastet wird, und so fort.
• Wenn schließlich die Einrichtung der Erfindung, wie dies bereits angesprochen wurde, gute Ergebnisse liefert, ohne daß es notwendig ist, bei der Verarbeitung eines Pixels die Ergebnisse der Verarbeitung des oder der angrenzenden Pixel der vorhergehenden Zeile einfließen zu lassen, kommt es auch in gewissen komplizierten Fällen nicht zu Problemen. Es genügt, die geeigneten Einrichtungen zur Speicherung der für diese Pixel wiedergegebenen Werte vorzusehen.

Claims (5)

1. Bildverarbeitungseinrichtung, um in Abhängigkeit von einer Folge von ersten Werten (POn), die jeweils die Intensität eines Pixels des zu verarbeitenden Bildes darstellen, wobei die Intensität in kontinuierlicher Weise wechseln kann, eine Folge von zweiten Werten (PRn) zu erzeugen, die jeweils die Intensität eines Pixels des verarbeiteten Bildes darstellen, wobei die Intensität nur sprunghaft wechseln kann, umfassend:

- Mittel zum Vergleichen (1; 1") jedes ersten Wertes (POn) mit mindestens einem Schwellwert (Sn), um am Ausgang einen zweiten Wert (PRn) zu liefern, der sich auf dasselbe Bildpixel bezieht wie der erste Wert (POn), und

- Mittel zur Erzeugung (2, 3, 4, 5; 2', 5', 31, 41; 2", 5', 31, 41) dieses Schwellwertes (Sn),

eine Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung des Schwellwertes umfassen:

- erste Mittel zur Berechnung (3; 2', 31; 2", 31) des Schwellwertes in Abhängigkeit von zweiten Werten (PRn-1, PRn-2, ... PRn-q), die sich auf eine Vielzahl von vorher verarbeiteten Pixeln beziehen, und

- Mittel (2, 4, 5; 2', 41, 5'; 2", 41, 5') zur stochastischen Störung des berechneten Schwellwertes.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die genannten ersten Mittel zur Berechnung (3; 2', 31; 2", 31) eine gewichtete Summe der zweiten Werte (PRn-1, PRn-2, ... PRn-q), die sich auf eine Vielzahl von vorher verarbeiteten Pixeln beziehen, berechnen.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der die genannten Mittel zur stochastischen Störung umfassen:

- Mittel zur Erzeugung (5; 41, 5') einer pseudostochastischen Folge von dritten Werten (An),

- Mittel zur Speicherung (41) einer Vielzahl von vorher erzeugten dritten Werten (An-1, An-2, ... An-p),

- zweite Mittel zur Berechnung (42&sub1;, 42&sub2;, 42p, 43; 2'; 2"), um eine gewichtete Summe der dritten Werte dieser Vielzahl zu berechnen, und

- Mittel (2, 2'; 2"), um diese gewichtete Summe dem Wert am Ausgang der ersten Mittel zur Berechnung hinzuzufügen.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die ersten Mittel zur Berechnung einen Speicher (2') umfassen, der von den gespeicherten zweiten Werten adressiert wird, wobei die Intensität der Pixel des verarbeiteten Bildes nur zwei Werte annehmen kann und die genannten gespeicherten zweiten Werte (PRn-1, PRn-2, ... PRn-q) somit binär sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der:

- die ersten Mittel zur Berechnung einen Digital-Analog- Umsetzer (2") umfassen, dessen Binäreingänge mit der stärksten Gewichtung die gespeicherten zweiten Werte empfangen und dessen Binäreingänge mit der schwächsten Gewichtung binäre Elemente am Ausgang der Mittel zur Störung (5', 41) empfangen, wobei

- die ersten Werte (POn) in analoger Form vorliegen und

- die Intensität der Pixel des verarbeiteten Bildes nur zwei Werte annehmen kann und diese gespeicherten zweiten Werte (PRn-1, PRn-2, ... PRn-q) somit binär sind.