DE69022719T2

DE69022719T2 - Kopierer und verfahren zum kopieren.

Info

Publication number: DE69022719T2
Application number: DE69022719T
Authority: DE
Inventors: Lawrence Telle
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1989-11-30
Filing date: 1990-11-26
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2010-11-27
Also published as: DE69022719D1; JPH04503293A; US5150223A; WO1991008640A1; EP0455775B1; EP0455775A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf elektronische Kopierer und insbesondere auf Kopierer, die zur Bildverarbeitung in der Lage sind, etwa mit Hilfe von Objektisolierung durch Bezugnahme auf den Hintergrund eines zu kopierenden Bildes.
Zur Objektisolierung von elektronisch kopierten Bildern gehört oft die Bildsegmentierung anhand einer Schwellenwerttechnik, wobei das Bild in eine endliche Anzahl getrennter (sich nicht überlagernder) Bildelemente, sogenannter Pixel, aufgeteilt wird, von denen jedes als eine reine binäre Menge dargestellt wird, und zwar Objekt oder Hintergrund. Die Schwellenwertbildung ist insbesondere für Bilder verwertbar, die ausgefüllte Bildobjekte auf einem kontrastierenden Hintergrund enthalten. Wenn zur Bildsegmentierung von Positivbildern eine Schwellenwertregel benutzt wird, werden allen Pixeln, deren Pegel dem Schwellenwertreflexionsgrad entspricht oder darüber liegt, dem Hintergrund zugewiesen. Alle Pixel, deren Reflexionsgrad unter dem Schwellenwert liegen, fallen in das Objekt.
Es ist wünschenswert, den Schwellenwertreflexionsgrad durch Untersuchung des Hintergrundpegels der gesamten Originalvorlage ermitteln zu können. Sogenannte "Hintergrundreferenzierungstechniken", bei denen Abschätzungen des Hintergrundpegels periodisch aktualisiert werden, so daß der Schwellenwertreflexionsgrad konstant aktualisiert wird, sind im allgemeinen aufgrund ihrer hohen Bildfehlerrate nicht für Dokumentkopierer geeignet.
Dementsprechend ist es allgemein wünschenswert, einen Schwellenwertreflexionsgrad für das gesamte oder für einen wesentlichen Teil der gesamten Originalvorlage zu wählen. Dies setzt natürlich voraus, daß der Vorlagenreflexionsgrad des gesamten Bildes bewertet wird, bevor das Bildsignal verarbeitet werden kann.
Nach dem Stand dar Technik erfolgt dies durch vorheriges Abtasten der Vorlage, um ausreichende Daten zu den verschiedenen Reflexionsgraden des Bildes zu erhalten, so daß anhand der gesammelten Daten vor dem ersten Abtasten ein Schwellenwertreflexionsgrad ermittelt werden kann. Während eines weiteren Abtastens wird das Bildsignal gemäß dem Schwellenwertreflexionsgrad anhand der während des ersten Abtastens gesammelten Daten verarbeitet.
Die Lebensdauer eines Kopierers ist teilweise durch die Häufigkeit begrenzt, mit der das Bild abgetastet wird, und die Bedienerfreundlichkeit wird teilweise daran gemessen, wie lange ein Bediener warten muß,. bevor er die Vorlage nach Betätigen der Starttaste entnehmen kann. Ein Kopierer, der nur eine einmalige Abtastung benötigt, um den Schwellenwertreflexionsgrad zu ermitteln und die Bildverarbeitung gemäß dem Schwellenwertreflexionsgrad durchzuführen, würde einem Kopierer bevorzugt, der zwei oder mehr Abtastungen für dieselben Funktionen benötigte.
Ein weiter Nachteil von Kopierern, die zum Ermitteln des Schwellenwertreflexionsgrades ein vorheriges Abtasten und ein zweites Abtasten zum Verarbeiten des Bildes benötigen, wenn das Bildsignal vom Abtaster kommt, besteht darin, daß keine Möglichkeit zum Anfertigen einer Testkopie des verarbeiteten Bildes und für die daraufhin folgende Änderung des Schwellenwertreflexionsgrades vorhanden ist, bevor eine endgültige Kopie ohne Neuabtasten der Originalvorlage angefertigt wird.
US-A-4,710,822 bezieht sich auf ein Bildverarbeitungsverfahren, bei dem ein Bild abgetastet und elektrische Signale, die von dem Bild abgetastete Daten darstellen, in einem Bildspeicher in digitalisierter Form gespeichert werden. Die die Bilddaten darstellenden Signale sind in Gruppen von nach Dichtekriterien sortierten Bildelementen angeordnet. Histogramme werden unter Verwendung repräsentativer Dichtegrade der Bildelemente in jeder Gruppe erzeugt. Das Ermitteln einer Schwelle zur Bildverarbeitung der im Speicher gespeicherten Daten erfolgt anhand von Informationen, die vom Histogramm erzeugt werden. Es wird in diesem Patent nicht beschrieben, daß das Bild, vom dem ein Histogramm erzeugt wird, im wesentlichen auf einer gesamten Vorlage basiert. Es wird weiterhin nicht beschrieben, daß eine Testkopie anhand der Daten erfolgt, die aus dem Speicher gelesen werden, wobei die aus dem Speicher gelesenen Bilddaten zur Anfertigung einer endgültigen Kopie dienen, in dem eine Veränderung in der Bildverarbeitung erfolgt, wobei allerdings zum Anfertigen der Testkopie und der endgültigen Kopie nur eine einzige Abtastung der Vorlage erfolgt.
In EP-A-0 113 016 wird ein Bildverarbeitungsverfahren beschrieben, bei dem Bilddaten in einem Bildpuffer gespeichert werden. Diese Bilddaten werden zum Erzeugen eines Histogramms von Grauskalendichtepegeln im Bild verwendet. Aus dem Histogramm werden Werte berechnet, die einen akzeptablen Bereich der Hintergrundgrauskalenschwankung darstellen. Die Berechnungen werden mit einem aktuellen Pixel verglichen, um den Grauskalenwert der aktuellen Pixel korrigieren zu können. Was jedoch nicht beschrieben wird, ist, daß dieses Verfahren für den Einsatz in einem Kopierer geeignet ist, und es erfolgt weder ein Hinweis darauf, daß eine Testkopie anhand der Daten angefertigt werden kann, die im Bildpuffer gespeichert werden, worauf dann eine endgültige Kopie anhand derselben im Speicher gespeicherten Daten erfolgen kann, obwohl die Bildverarbeitung zum Anfertigen der endgültigen Kopie verändert wird, noch daß nur eine einzelne Abtastung einer Originalvorlage erfolgt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Kopierer, der in der Lage ist, Kennwerte der Originalvorlage zum Zwecke der Bildverarbeitung zu ermitteln, Bildverarbeitungsparameter einzustellen und das Bildsignal gemäß den eingestellten Parametern in einer einzigen Abtastung der Originalvorlage zu verarbeiten.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Kopierer, der in der Lage ist, den gesamten Hintergrundpegel der Originalvorlage zu ermitteln, einen Schwellenwertreflexionsgrad auszuwählen und das Bildsignal gemäß dem gewählten Schwellenwertreflexionsgrad in einer einzigen Abtastung der Originalvorlage zu verarbeiten.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Kopierer, der in der Lage ist, einen Schwellenwertreflexionsgrad gemäß dem gesamten Hintergrundpegel der Originalvorlage zu wählen, das Bildsignal gemäß dem gewählten Schwellenwertreflexionsgrad für eine Testkopie zu verarbeiten und das Bildsignal gemäß einem veränderten Schwellenwertreflexionsgrad für eine endgültige Kopie erneut zu verarbeiten, allerdings in einer einzigen Abtastung der Originalvorlage.
Gemäß diesen und anderen Aufgaben sieht die vorliegende Erfindung einen elektronischen Kopierer und einen Prozeß zum Reproduzieren einer Originalvorlage nach Ansprüchen 1 bzw. 5 vor.
Die Erfindung wird im folgenden anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungs gemäßen Kopierers;
Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm des Bilddaten wegs durch den Kopierer von Fig. 1; und
Fig. 3 ein zweiflankiges Histogramm von Graustufen.
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich insbesondere auf Elemente, die Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sind oder direkt mit dieser zusammenarbeiten. Nicht ausdrücklich gezeigte oder beschriebene Elemente können verschiedene, den Fachleuten wohlbekannte Formen annehmen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 umfaßt ein Kopierer 10 ein Bilderzeugungsmittel 12 und einen Vorlagenabtaster 14. Der Vorlagenabtaster erzeugt eine Reihe elektrischer Signale, die den Bildinhalt der Vorlagen darstellen. Vorlagenabtaster 14 besteht aus einem automatischen Vorlagenverarbeiter 16 zum fortlaufenden Zuführen mehrerer Originalvorlagenseiten an einem sich in einem Optikgehäuse 18 befindlichen optischen System vorbei, um von einer Abtasteinrichtung 20, etwa einer linearen Anordnung von ladungsgekoppelten Halbleiterbausteinen (siehe Fig. 2) automatisch gelesen zu werden. Die Abtasteinrichtung tastet die Vorlagenseiten ab und setzt dabei deren Bilder in einen Bilddatenstrom elektrischer Signale um. Vorzugsweise besteht Abtasteinrichtung 20 aus einer linearen Anordnung von CCDs.
Unveränderte Bildsignale laufen über einen Bus 22 zwecks Speicherung in einem Vollseitenbildpuffer 24. "Unverändert" bedeutet in einer Form, in der die Bilddaten der Vorlage wiederaufgefunden werden können. Bildpuffer 24 kann das unveränderte Bild aufbewahren, bis eine Testkopie erfolgte und vom Bediener akzeptiert wurde. Auf diese Weise können Bildverarbeitungsveränderungen (wie nachfolgend erläutert) geprüft und, falls unannehmbar, von den Originalvorlagendaten erneut verarbeitet werden.
Während eine Originalvorlage zum Einlesen in Bildpuffer 24 abgetastet wird, läuft das Bildsignal Pixel für Pixel über Bus 22 in eine Datenüberwachungseinrichtung 26. Die Datenüberwachungseinrichtung sieht Mittel zum Ermitteln eines Kennwertes der Originalvorlage zwecks Einst-ellens von Bildverarbeitungsparametern vor. In der bevorzugten Ausführungsform stellen diese Parameter einen Schwellenwertreflexionsgrad gemäß dem Bildinhalt des bildwichtigen Bereichs bereit, wobei es sich bei diesem Bereich normalerweise um eine Seite der Vorlage handelt, aber auch ein Teil einer Seite oder mehrere Seiten sein kann. Nach der dargestellten Ausführungsform umfaßt Datenüberwachungseinrichtung 26 eine Wähleinheit 28, die das aus mehreren Bits bestehende Datensignal empfängt und ein Signal über eine Vielzahl von Pfaden 30a- 30h entsprechend dem Reflexionswert des Signals ausgibt.
Es soll angenommen werden, daß beispielsweise jedes Pixel der Originalvorlage auf dem Bus 22 durch ein binäres Wort mit acht Bit dargestellt wird, das wiederum 256 Reflexionspegel (0-255) darstellt. Weiterhin soll angenommen werden, daß es acht Pfade 30a-30h von Wähleinheit 28 gibt. Der für ein bestimmtes Pixel gewählte Pfad 30a-30h wird jetzt anhand des Reflexionspegels "R" folgendermaßen ermittelt:
R zwischen 0 und 31 = Pfad 30a
R zwischen 32 und 63 = Pfad 30b
R zwischen 64 und 95 = Pfad 30c
R zwischen 96 und 127 = Pfad 30d
R zwischen 128 und 159 = Pfad 30e
R zwischen 160 und 191 = Pfad 30f
R zwischen 192 und 223 = Pfad 309
R zwischen 224 und 255 = Pfad 30h
Jeder der Pfade 30a-30h stellt eine Eingabe an eine der acht Zähler 32a-32h bereit. Die Zähler kumulieren die Pixelanzahl des Bildes, die einen Reflexionspegel aufweisen, der innerhalb ihrer jeweiligen Bereiche fällt. Dann kann ein Systemschaltungspaket 34 durch Vergleichen der Zähler ein Histogramm der Reflexionspegel der Bildpixel bilden. Diese Funktion summiert den Graustufengehalt eines Bildes und ist, für jede Graustufe, die Anzahl der Pixel in dem Bild, die diese Graustufe aufweisen.
Es soll angenommen werden, daß ein Bild ein dunkles Objekt auf einem hellen Hintergrund enthält. Fig. 3 zeigt die Darstellung des Histogramms eines derartigen Bildes. Die dunklen Pixel innerhalb des Objekts erzeugen die ganz rechts liegende Spitze in dem Histogramm. Die ganz links liegende Spitze kommt durch die große Zahl der hellen Graupixel im Hintergrund zustande. Die relativ wenigen mittelgrauen Pixel an der Kante des Objekts erzeugen die Grube zwischen den beiden Spitzen. Ein in dem Bereich der Grube gewählter Schwellengrauwert erzeugt für das Objekt einen akzeptablen Rand. Im Allgemeinen ist die dem Minimum zwischen den beiden Spitzen entsprechende Graustufe optimal zur Festlegung des Randes geeignet. Histogramme und Schwellenwerte werden in Digital Image Processing; Kenneth R. Castleman; Prentice- Hall, Inc.; 1979; Seite 76, besprochen. Nachdem ein Schwellenwert gewählt ist, wird dessen Wert an eine Bildverarbeitungseinrichtung 36 übergeben.
Ohne erneutes Abtasten der Originalvorlage können die Bilddaten aus Bildpuffer 24 eingelesen und gleichzeitig ein Pixel durch Bildverarbeitungseinrichtung 36 an Bilderzeugungsmittel 12 gesendet werden. Der Reflexionswert des Pixels wird mit dem in der Bildverarbeitungseinrichtung gespeicherten Schwellenwertreflexionsgrad verglichen. Alle Pixel, deren Reflexionsgrad unter dem Schwellenwert liegen, fallen außerhalb des Objekts. Der resultierende Einbitwert des Pixels wird an Bilderzeugungsmittel gesendet, und der nächste Pixelwert wird aus Bildpuffer 24 eingelesen.
Die erste einer mit dem Bilderzeugungsmittel erstellten Seite kann als Testkopie erachtet werden. Der Bediener kann bei Betrachten der Testkopie entscheiden, daß der Schwellenwertreflexionsgrad zu hell oder zu dunkel ist, und zwar insofern, als daß zu viel Hintergrund vorhanden ist bzw. der Bildinhalt verloren geht. Der Bediener kann mit geeigneten Steuerungsmitteln den Schwellenwertreflexionsgrad nach oben oder unten verändern. Eine zweite Testkopie oder eine Produktionskopie kann jetzt erzeugt werden, ohne die Originalvorlage erneut abzutasten, da der vollständige Bildinhalt bis zum Abtasten der nächsten Originalvorlage im Bildpuffer 24 bleibt.
Die Erfindung wurde mit besonderem Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, es können aber selbstverständlich Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Umfangs der Erfindung durchgeführt werden. Beispielsweise bezieht sich diese Beschreibung auf Objektisolierung durch Bezugnahme auf Reflexionsgrade von Objekt oder Hintergrund. Selbstverständlich kann eine Bezugnahme gleichfalls mittels Durchsichtswerten oder Dichtewerten erfolgen.

Claims

1. Elektronischer Kopierer (10) zum Kopieren einer Originalvorlage anhand dem Bildinhalt der Vorlage entsprechender elektrischer Signale, mit

einem Bilderzeugungsmittel (12) zum Erstellen einer Kopie in Abhängigkeit von einer zugeführten Reihe verarbeiteter elektrischer Signale,

einer Datenüberwachungseinrichtung (26) zum Bestimmen einer Kenngröße der Originalvorlage anhand einer dem Bildinhalt der im wesentlichen gesamten Vorlage entsprechenden Reihe elektrischer Signalen,

einer Bildverarbeitungseinrichtung (36) zum Verarbeiten dem Bildinhalt der Vorlage entsprechender elektrischer Signale anhand der von der Datenüberwachungseinrichtung bestimmten Kenngröße der Originalvorlage, um die Kopiergualität zu verbessern, und zum Beaufschlagen des Bilderzeugungsmittels mit den verarbeiteten elektrischen Signalen,

einer Speichereinrichtung (24) zum Speichern einer dem Bildinhalt der Vorlage entsprechenden Reihe elektrischer Signale und zum Beaufschlagen der Bildverarbeitungseinrichtung mit den gespeicherten elektrischen Signalen,

einem Abtastmittel (20) zum Erzeugen einer dem Bildinhalt der Vorlage entsprechenden Reihe elektrischer Signale während einer einzigen Abtastung der Vorlage und zum Beaufschlagen der Datenüberwachungseinrichtung und der Speichereinrichtung mit den abgetasteten Signalen, und

Mitteln zum Wiederauffinden der Reihe gespeicherter Datensignale aus der Speichereinrichtung und zum Beaufschlagen der Bildverarbeitungseinrichtung mit diesen Signalen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bildverarbeitungseinrichtung (36) die von der Speichereinrichtung wiederaufgefundenen elektrischen Signale zum Erzeugen einer Testkopie verarbeitet und die von der Speichereinrichtung wiederaufgefundenen elektrischen Signale in Abhängigkeit von einer Veränderung erneut verarbeiten kann, um eine veränderte endgültige Kopie der Vorlage zu erhalten, wobei dies während einer einzigen Abtastung der Originalvorlage geschieht.

2. Elektronischer Kopierer (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (24) dem unveränderten Bildinhalt der Vorlage ensprechende elektrische Signale speichern kann.

3. Elektronischer Kopierer (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Datenüberwachungseinrichtung (26) einen Schwellenreflexionsgrad anhand des Gesamtpegels des Hintergrundreflexionsgrads der Originalvorlage auswählt und

die Bildverarbeitungseinrichtung (36) die elektrischen Signale gemäß dem ausgewählten Schwellenreflexionsgrad während einer einzigen Abtastung der Originalvorlage verarbeitet.

4. Elektronischer Kopierer (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Bildverarbeitungseinrichtung (36) die elektrischen Signale gemäß dem ausgewählten Schwellenreflexionsgrad verarbeitet, um eine Testkopie zu erzeugen, und die Bildsignale gemäß einem veränderten Schwellenreflexionsgrad für die endgültige Kopie erneut verarbeiten kann, wobei dies während einer einzigen Abtastung der Originalvorlage geschieht.

5. Verfahren zum Kopieren einer Originalvorlage, dadurch gekennzeichnet, daß

eine Vorlage abgetastet wird, um eine dem Bildinhalt der Vorlage entsprechende Reihe elektrischer Signale zu erzeugen,

die während einer einzigen Abtastung der Vorlage erzeugte Reihe elektrischer Signale gespeichert wird,

eine Kenngröße der Originalvorlage anhand der während der einzigen Abtastung der im wesentlichen gesamten Vorlage erzeugten Reihe elektrischer Signalen bestimmt wird,

die gespeicherten Reihen elektrischer Signale wiederaufgefunden werden,

die wiederaufgefundenen elektrischen Signale anhand der bestimmten Kenngröße der Originalvorlage verarbeitet werden, um die Kopiergualität zu verbessern,

eine Testkopie anhand der verarbeiteten elektrischen Signale erzeugt wird,

nach der Herstellung der Testkopie die gespeicherten Reihen elektrischer Signale erneut wiederaufgefunden werden,

die erneut wiederaufgefundenen elektrischen Signale anhand der bestimmten Kenngröße der Vorlage erneut verarbeitet werden und nach der Herstellung der Testkopie eine Veränderung durch die Bedienungsperson durchgeführt wird und

eine endgültige Kopie anhand der erneut verarbeiteten elektrischen Signale hergestellt wird, wobei dies während einer einzigen Abtastung der Originalvorlage geschieht.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

beim Bestimmen der Kenngröße ein Schwellenreflexionsgrad anhand des Gesamtpegels des Hintergrundreflexionsgrads der im wesentlichen gesamten Originalvorlage auswählt wird und

bei der Signalverarbeitung die elektrischen Signale gemäß dem als Folge der einzigen Abtastung der Originalvorlage bestimmten ausgewählten Schwellenreflexionsgrad verarbeitet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

beim Bestimmen der Kenngröße ein Schwellenreflexionsgrad anhand des Gesamtpegels des Hintergrundreflexionsgrads der gesamten Originalvorlage ausgewählt wird und

bei der Signalverarbeitung die elektrischen Signale gemäß dem als Folge der einzigen Abtastung der Originalvorlage bestimmten ausgewählten Schwellenreflexionsgrad verarbeitet werden und bei der erneuten Signalverarbeitung die wiederaufgefundenen elektrischen Signale gemäß einem veränderten Schwellenreflexionsgrad für die endgültige Kopie erneut verarbeitet werden, wobei dies während einer einzigen Abtastung der Originalvorlage geschieht.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Histogramm verwendet wird, um die Kenngröße der Originalvorlage zu bestimmen.