DE69322806T2

DE69322806T2 - Bildverarbeitungsgerät

Info

Publication number: DE69322806T2
Application number: DE69322806T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Funada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1993-03-30
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2013-03-31
Also published as: DE69322806D1; EP0564226A1; JPH05284351A; CA2092877C; CA2092877A1; US5424852A; JP3260810B2; EP0564226B1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Bildverarbeitungsgerät mit einer Funktion zur Detektion eines speziellen Bildes in Eingabebilddaten. Der Begriff "spezielles Bild" bezieht sich auf ein Bild, wie z. B. eine Banknote oder ein Wertpapier und so weiter.
Neuere Verbesserungen in der Abbildungsqualität von Kopierern, welche nun über eine Farbkopierfähigkeit verfügen, sind von der Befürchtung der Fälschung spezieller nicht zum Kopieren gedachter Bilder begleitet. Demzufolge wurden bereits Techniken vorgeschlagen, welche es einem in solchen Kopiergeräten eingebauten Bildprozessor ermöglichen, eine Banknote oder Wertpapier selbst oder ein Original, das ein spezielles Bild dieser Art (ein derartiges Original wird nachstehend als ein "Mischoriginal" bezeichnet) enthält, erkennen kann. Beispielsweise schlägt EP-A-0342060 ein Gerät vor, im welchem das spezielle Bild charakterisierende Daten im voraus gespeichert werden, die charakterisierenden Daten mit den Charakteristiken des eingegebenen Bildsignals verglichen werden und auf der Basis des Ergebnisses des Vergleichs festgestellt wird, ob das spezielle Bild in dem Originalbild vorhanden ist.
EP-A-0506479 (veröffentlicht am 30. September 1992) schlägt einen ähnlichen Lösungsansatz vor, in welchem eine Bewertung bezüglich des Grades der Ähnlichkeit zwischen den Bilddaten des Mischoriginals und den Bilddaten des speziellen Bildes vorgenommen wird, und die das Ergebnis der Bewertung bildenden Daten einer Integration in einer Richtung unter Verwendung eines Integrators zur Beseitigung von Rauschen unterworfen werden.
Ein bei dieser Technik anzutreffender Nachteil ist der, daß deshalb, weil die Richtung der Integration wie vorstehend erwähnt festgelegt ist, sich die Ergebnisse der Bewertung abhängig von der Richtung, in welcher das Mischoriginal gelesen wird, oder von der Ausrichtung des Originals unterscheiden.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Bereitstellung eines Bildverarbeitungsgerätes, in welchem es möglich ist, eine Bewertungsbearbeitung durchzuführen, ohne daß die Ergebnisse der Bewertung von der Richtung oder Ausrichtung eines eingegebenen Bildes beeinflußt werden.
Erfindungsgemäß wird ein Bildverarbeitungsgerät gemäß ausführlicher Darstellung in Anspruch 1 bereitgestellt.
Die Erfindung stellt auch ein Bildverarbeitungsgerät gemäß ausführlicher Darstellung in Anspruch 11 bereit.
Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Betreiben eines Bildverarbeitungsgerätes gemäß ausführlicher Darstellung in Anspruch 13 bereit.
Optionale Merkmale sind in den anderen Ansprüchen ausführlich dargestellt.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Bildverarbeitungsgerät bereit, mit einer Bewertungseinrichtung zum Bewerten des Grades an Ähnlichkeit zwischen eingegebenen Bilddaten und im voraus erstellter charakterisierender Daten eines speziellen Bildes, einer Integrationseinrichtung zum Integrieren von den Grad der Ähnlichkeit angebenden von der Bewertungseinrichtung ausgegebenen Daten in einem zweidimensionalen Raum, und einer Bildverarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der eingegebenen Bilddaten in Abhängigkeit von dem von der Integrationseinrichtung erhaltenem Ergebnis.
Gemäß dieser Anordnung werden den Grad der Ähnlichkeit angebende Daten über einen zweidimensionalen Raum integriert. Demzufolge wird die Kontinuität der den Grad der Ähnlichkeit angebenden Daten hervorgehoben, demzufolge Rauschanteile be seitigt werden, so daß die Genauigkeit gesteigert wird, mit welcher spezielle Bilder erkannt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt ein Bildverarbeitungsgerät mit einer Integrationseinrichtung bereit, die ein Impulsantwortfilter verwendet.
Noch ein weiteres Ausführungsbeispiel stellt ein Bildverarbeitungsgerät mit einer Integrationseinrichtung bereit, die ein Filter mit unendlicher Impulsantwort verwendet.
Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsbeispielen werden aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in welchen gleiche Bezugszeichen dieselben oder ähnliche Teile durchgängig durch die Figuren bezeichnen. Von den Figuren ist:
Fig. 1 ein Blockschaltbild, das die Konfiguration eines Integrators gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2 eine Seitenschnittansicht, das den Aufbau eines Kopierers darstellt, der das Bildverarbeitungsgerät gemäß einem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält;
Fig. 3 ein Blockschaltbild, das die Konfiguration eines Bildabtasters in dem Kopierer von Fig. 2 darstellt;
Fig. 4 eine Tabelle zum Beschreiben der durch ein Signal CNO angegebenen Betriebsmodi;
Fig. 5 ein Blockschaltbild, das die Konfiguration einer Unterscheidungsschaltung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 6 ein Betriebszeitdiagramm, das einem RAM-Neubeschreibungs-Steuermodus zugeordnete Signale darstellt;
Fig. 7 ein Blockschaltbild, das die Konfiguration einer Ausdünnungsschaltung darstellt;
Fig. 8 ein Blockschaltbild, das die Konfiguration einer Frequenzteilerschaltung darstellt;
Fig. 9 ein Betriebszeitdiagramm, das einer Hauptabtastrichtung in einem üblichen Steuermodus gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zugeordnet ist;
Fig. 10 eine Skizze, die ein Beispiel eines Eingangs/Ausgangs-Signals des in Fig. 1 dargestellten Integrators zeigt;
Fig. 12 eine Skizze, die ein Beispiel von Ergebnissen eines Kopiervorgangs gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 13 eine Draufsicht, welche das Schaltfeld einer Bedienungseinheit darstellt;
Fig. 14 ein Flußdiagramm zum Beschreiben der Neubeschreibungsprozedur einer Farbschattierungs-Vergleichs-NST;
Fig. 15 ein Blockschaltbild, das eine Unterscheidungsschaltung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
Fig. 16 ein Blockschaltbild, das die Konfiguration eines Integrators gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 17 ein Blockschaltbild, das die Konfiguration eines Parallel/Seriell-Wandlers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 18 ein Betriebszeitdiagramm, das dem Parallel/Seriell-Wandler gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zugeordnet ist;
Fig. 19 ein Blockschaltbild, das die Konfiguration eines Seriell/Parallel-Wandlers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 20 ein Betriebszeitdiagramm, das dem Seriell/Parallel-Wandler gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zugeordnet ist;
Fig. 21 eine Skizze, die die Verteilung in i- und j-Richtung von Werten eines Eingangssignals xi, j des Integrators darstellt;
Fig. 22 eine Skizze, die die Verteilung in i- und j-Richtung, von Werten eines Ausgangssignals yi, j des Integrators darstellt; und
Fig. 23 eine Skizze, die die Verteilung in i- und j-Richtung, von Werten eines Signals y'i, j des Integrators darstellt, das in den Integrator von einem FIFO-Speicher aus eintritt.
Die vorliegende Erfindung wird nun im Detail bezüglich zwei Ausführungsbeispielen (erstes und zweites Ausführungsbeispiel) unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen wird ein Farbkopierer als ein Beispiel der Anwendung der Erfindung dargestellt. Demzufolge werden für das erste und zweite Ausführungsbeispiel des Farbkopierers gemeinsame Komponenten zuerst beschrieben, und dann zwei Beispiele (erstes und zweites Ausführungsbeispiel) einer Unterscheidungsschaltung des Kopierers, welche insbesondere die Merkmale der vorliegenden Erfindung verkörpert, beschrieben.
Es sollte beachtet werden, daß die Anwendung des Bildverarbeitungsgerätes der vorliegenden Erfindung nicht auf die vorstehende Beschreibung eingeschränkt ist. Die Erfindung kann beispielsweise auch auf andere Geräte und Systeme angewendet werden.

Überblick über das Gerät

Fig. 2 ist eine Seitenschnittansicht, die den Aufbau eines Kopierers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 201 einen Bildabtaster zum Lesen eines Mischoriginals (hierin nachstehend einfach als "Original" bezeichnet) und zum Durchführen einer digitalen Signalverarbeitung. Das Bezugszeichen 202 bezeichnet einen Drucker zum Ausdrucken eines Bildes, welches dem von dem Bildabtaster 201 gelesenen Originalbild entspricht, auf einem Aufzeichnungspapier mit allen Farben. Das Bezugszeichen 200 bezeichnet eine Andruckplatte welche als Spiegeloberfläche ausgeführt ist, zur Anpressung des zu lesenden Originals.
Der Bildabtaster 201 enthält eine Glasandruckfläche 203 und eine Lampe 205 zur Beleuchtung eines auf die Andruckfläche 203 aufgelegten Originals. Das Bild des Originals wird in Spiegel 206, 207, 208 eingeführt und ein Bild auf einem dreizeiligen Sensor 210 (hierin nachstehend als "CCD" bezeichnet) mittels einer Linse 209 erzeugt. Der CCD-Sensor 210 sendet das Bild des Originals an einen Bildprozessor als rotes (R), grünes (G) und blaues (B) Komponentensignal, welche die vollständige Farbinformation repräsentieren. Die gesamte Oberfläche des Originals wird durch eine mechanische Bewegung (Unterabtastung) der Lampe 205 und des Spiegels 206 mit einer Geschwindigkeit V sowie der Spiegel 207, 208 mit einer Geschwindigkeit V/2 in einer Richtung senkrecht zu der elektrischen Abtastrichtung (Hauptabtastrichtung) des CCD-Sensors 210 abgetastet.
Der Signalprozessor 211 verarbeitet elektrisch das gelesene Bildsignal, trennt das Signal in Komponenten Magenta (M), Zyan (C) und Gelb (Y) und Schwarz (Bk) und sendet diese Komponenten zu dem Drucker 202. Mindestens eine von den Komponenten M, C, Y, Bk wird an den Drucker 202 pro Abtastvorgang des Originals gesendet, und ein Ausdruck in einer Einzelfarbe wird durch insgesamt vier Abtastungen des Originals ausgeführt.
Die nacheinander von dem Bildscanner 201 empfangenen Bildsignale M, C, Y, Bk werden an einen Lasertreiber 212 gesendet. Der Lasertreiber 212 moduliert und steuert einen Halbleiterlaser 213 in Abhängigkeit von dem gesendeten Bildsignal. Das von dem Halbleiterlaser emittierte Laserlicht tastet mittels eines Polygonspiegels 214, einer f-A-Linse 215 und eines Spiegels 216 eine photoempfindliche Trommel 217 ab, und erzeugt dadurch ein elektrostatisches Latenzbild.
Das Bezugszeichen 218 bezeichnet einen sich drehenden Entwickler mit einem Magenta-Entwicklungsabschnitt 219, einen Zyan-Entwicklungsabschnitt 220, einem Gelb-Entwicklungsabschnitt 221 und einem Schwarz-Entwicklungsabschnitt 222. Diese vier Entwickler kommen mit der photoempfindlichen Trommel 217 in einen abwechselnden Kontakt, so daß das auf der photoempfindlichen Trommel 217 ausgebildete elektrostatische Latenzbild mittels Tonern entwickelt wird.
Das Bezugszeichen 223 bezeichnet eine Übertragungstrommel, auf welche von einer Papierkassette 224 oder 225 zugeführtes Papier gewickelt wird, so daß das auf der photoempfindlichen Trommel 217 entwickelte Bild auf das Aufzeichnungspapier übertragen werden kann.
Nachdem somit die vier Farben M, C, Y, Bk nacheinander übertragen wurden, wird das Aufzeichnungspapier durch eine Fixiereinheit 226 geführt, um die Toner auf dem Papier zu fixieren, worauf dann das Papier ausgegeben wird.
Das Bezugszeichen 227 bezeichnet eine IC-Karte. Wenn die IC-Karte 227 in einen in dem Bildabtaster 201 eingebauten Kartenleser 228 eingeführt wird, liest der Kartenleser 228 die IC-Karte und überträgt die Information, welche auf der IC-Karte 227 gespeichert worden war, an die Bildverarbeitungseinrichtung. Wie es später noch beschrieben wird, wird der Kartenleser 228 verwendet, wenn es eine Veränderung bei den charakterisierten Daten eines speziellen Bildes gibt, das in dem Bildverarbeitungsgerät gespeichert worden war.

Bildabtaster

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, welches den Aufbau des Bildverarbeitungssystems des Bildabtasters 201 darstellt.
Die Bezugszeichen 210-1, 210-2, 210-3 in Fig. 3 bezeichnen CCD-Sensoren (Festkörper-Bilderfassungselemente) mit spektralen Empfindlichkeitscharakteristiken für Rot (R), Grün (G) und Blau (B). Jeder dieser CCD-Sensoren erzeugt ein Acht- Bit-Ausgangssignal (0 bis 255) das einer A/D-Wandlung unterworfen worden war.
Die in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten CCD-Sensoren 210-1, 210-2, und 210-3 sind so angeordnet, daß sie in einem festen Abstand beabstandet sind. Verzögerungselemente 401 und 402 korrigieren eine Zeitverzögerung in den R-, G-, und B-Signalen, die sich aus einer zeitlichen Versetzung ergeben.
Die Bezugszeichen 403, 404, 405 bezeichnen logarithmische Wandler, wovon jeder aus einem Nachschlagetabellen-ROM oder - RAM besteht. Die R-, G-, B-Signale, welche zeitlich korrigiert wurden, werden mittels dieser logarithmischen Wandler von Helligkeitssignalen in Dichtesignale umgewandelt. Das Bezugszeichen 406 bezeichnet eine allgemein bekannte Maskierungs/UCR-(Unterfarbenentfernungs)-Schaltung. Die Maskierung/UCR-Schaltung 406 erzeugt jedes von den Magenta-(M), ZY- AN-(C), Gelb-(Y) und Schwarz-(Bk)-Signalen mit einer vorbestimmten Bitlänge (acht Bits) aus den drei eingegebenen Signalen (R, G, B).
Das Bezugszeichen 407 bezeichnet eine allgemein bekannte Raumfilterschaltung, welche die Raumfrequenzkomponenten der Ausgangssignale (M, C, Y, Bk) korrigiert. Das Bezugszeichen 408 bezeichnet eine Dichte-Wandlerschaltung zum Korrigieren der Dichte-Charakteristiken 202. Wie die logarithmischen Wandler 403 bis 407 besteht diese Schaltung aus einem ROM oder RAM.
Das Bezugszeichen 414 bezeichnet einen Mikrocomputer (hierin nachstehend als "CPU" bezeichnet), der die Gesamtsteuerung des Gerätes ausführt. Das Bezugszeichen 415 bezeichnet ein ROM, welches das Programm speichert, das die CPU 414 betreibt, und 416 ein RAM, das als Arbeitsbereich für die Ausführung der verschiedenen Programme verwendet wird.
Ein von der CPU 114 ausgegebenes Signal CNO ist ein 2-Bit Steuersignal, das die Reihenfolge der vier Leseoperationen für die vier Ausgabefarben Magenta (M), Zyan (C), Gelb(Y) und Schwarz (Bk) steuert. Fig. 4 ist eine Tabelle, welche die Beziehung zwischen den CNO-Signalen und gedruckten Ausgangsfarben darstellt. In diesem Kopierer nimmt das CNO-Signal die Werte von 0 bis 3 an, wobei 0, 1, 2 und 3 die Farben Magenta, Zyan, Gelb bzw. Schwarz darstellen. Das CNO-Signal wird verwendet, um die Betriebszustände der Maskierungs/UCR-Schaltung 406 umzuschalten.
Das Bezugszeichen 409 bezeichnet eine Unterscheidungsschaltung zur Bewertung, ob ein Mischoriginal, das sogenannte "spezielle Bild" wie z. B. eine Banknote oder ein Wertpapier enthält. Wenn ein Pixel der Bilddaten in einem Mischoriginal, das gelesen wurde, der vorstehend erwähnten logarithmischen Umwandlung, Maskierungs/UCR-Verarbeitung (406), Filterverarbeitung (407) und Dichte-Umwandlungsverarbeitung (408) unterworfen wird, so daß Ausgangsdaten eines Pixels (8 Bit) von der Umwandlungsschaltung 408 geliefert werden, gibt die Unterscheidungsschaltung 409 ein Ein-Bit-Unterscheidungssignal aus, was das Ergebnis der Bewertung in Hinblick darauf anzeigt, ob das ausgegebene Pixel ein in dem speziellen Bild enthaltenes Pixel ist. Insbesondere dann, wenn ermittelt wurde, daß das ausgegebene Pixel in mindestens einem Typ von mehreren Typen im voraus festgelegter spezieller Bildern enthalten ist, wird das Signal H mit einer logischen "1" ausgegeben, und anderenfalls H = 0 ausgegeben. Ferner enthält die Unterscheidungsschaltung 409 gemäß Darstellung in Fig. 5 eine Ausdünnungsschaltung 301 und eine Frequenzteilerschaltung 305, welche zusammenwirken, um die R-, G-, B-Signale, die hinsichtlich ihrer Verzögerung korrigiert wurden, auszudünnen. Zu diesem Zwecke wird das CNO-Signal, welches ein Halbbild-sequentielles Signal ist, an die Unterscheidungsschaltung 409 angelegt. Die Unterscheidungsschaltung 409 ist in der Lage, verschiedene spezielle Bilder zu unterscheiden, in dem Kriterien in Übereinstimmung mit den CNO-Signalen in Bezug auf jeden der vier Lesevorgänge umgeschaltet werden.
Das Bezugszeichen 410 in Fig. 3 repräsentiert ein ODER- Gatter, zum ODER-Verknüpfen des Entscheidungssignals H, welches von der Unterscheidungsschaltung 409 ausgegeben wird, mit jeden Bit des 8-Bit-Ausgangssignales V der Dichte-Umwandlungsschaltung 408 und zum Ausgeben von V' als das Ergebnis der UND-Operation. Wenn das Entscheidungssignal H logisch "1" ist, nämlich dann, wenn entschieden wird, daß ein spezielles Bild von dem Abtaster des Kopierers gelesen wird, gibt das ODER-Gatter 410 V' = FFH (in dezimaler Schreibweise 255) unabhängig von dem Wert des Eingangssignals V aus. Wenn das Ent scheidungssignal H logisch "0" ist, nämlich, wenn entschieden wird, daß kein spezielles Bild gelesen wird, wird der Wert des Eingangssignals V ohne Veränderung als das Ausgangssignal V' ausgegeben.
Gemäß Darstellung in Fig. 3 wird das Ausgangssignal des Kartenlesers 228 zu der Unterscheidungsschaltung 409 gesendet. Demzufolge können die Bewertungsbedingungen oder Kriterien in der Unterscheidungsschaltung 409 mittels der Information aus dem Kartenleser 228 geändert werden.
Das Bezugszeichen 420 in Fig. 3 bezeichnet eine Betätigungseinheit mit Tasten und mit einer Flüssigkristallanzeige, die bei der Ausführung eines Kopiervorganges verwendet werden. Die Betätigungseinheit 420 wird später in Verbindung mit einer Operation beschrieben, welche die Daten für die Beurteilung spezieller Bilder in der Unterscheidungsschaltung 409 aktualisiert.

< Unterscheidungsschaltung> (erstes Ausführungsbeispiel)

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration der Unterscheidungsschaltung 409 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt.
Gemäß Darstellung in Fig. 5 weist die Unterscheidungsschaltung 409 die Ausdünnungsschaltung 301, die Frequenzteilerschaltung 305, eine Farbschattierungs-Vergleichsschaltung 310 mehrere Farbschattierungs-Bewertungsschaltungen 303 und ein ODER-Gatter 309 auf. Die Ausdünnungsschaltung 301 dünnt einige der Daten von den eingegebenen RGB-Daten aus, um die Verarbeitungsbelastung der Unterscheidungsschaltung 409 zu erleichtern.
Die Farbschattierungs-Vergleichsschaltung 310 weist ein Farbschattierungs-Vergleichsnachschlagetabellen-RAM 302 (hierin nachstehend als "Farbschattierungsvergleichs-NST" bezeichnet), Tristate-Gatter 311, 312, 313 (Gatter mit drei Ausgangszuständen), einen Inverter 314, eine Steuerschaltung 315 und eine Batterie 316 für den Erhalt des Inhaltes des RAM's 302 unabhängig von dem EIN/AUS-Zustand der Gerätestromversorgung auf.
Die Farbschattierungsvergleichs-NST 302 speichert 32 Typen von Daten für Vergleichszwecke. Diese als "Vergleichsdaten" bezeichneten Daten werden im voraus in der NST 302 gespeichert. Die Vergleichsdaten werden durch Überprüfung der 32 Typen spezieller Bilder, insbesondere von deren Verteilung und Farbschattierung, erhalten. Die Adresseneingangssignale zu der Vergleichs-NST 302 sind 15 Bit des RGB-Signals und die zwei Bits des CNO-Signals für eine Gesamtanzahl von 17 Bits. Die NST 302 gibt als 8-Bit-Signal eine Entscheidung dahingehend aus, ob die Farbschattierung eines eingegebenen Pixels (17 Bit) mit einer Farbschattierung übereinstimmt, welche im voraus registriert worden war. Die Information in der Farbschattierungsvergleichs-NST 302 wird mittels der Batterie auch dann aufrechterhalten, wenn die Stromversorgung des Gerätes ausgeschaltet wird.
Die Steuerschaltung 315 gibt ein Modusauswahlsignal (hierin nachstehend als "MSEL" bezeichnet)und ein Schreibfreigabesignal (hierin nachstehend als "WE" bezeichnet) als Steuersignale aus, und steuert dadurch den Lese/Schreib-Vorgang der Farbschattierungsvergleichs-NST 302 sowie die Zustände der Tristate-Gatter 311, 312, 313. Die Steuerschaltung 315 weist 2 Steuermodi auf, nämlich (1) einen normalen Steuermodus, in welchem das RAM 302 als eine Nachschlagetabelle arbeitet, und (2) einen RAM-Neubeschreibungssteuermodus zum Neubeschreiben des RAM's 302.
In dem normalen Steuermodus hält die Steuerschaltung 315 das MSEL-Signal auf logisch "1" fest, und gibt dadurch das Tristate-Gatter 311 frei, und sperrt die Tristate-Gatter 312, 313, so daß ein Ausgangsfreigabeanschluß (nachstehend als "OE" bezeichnet) des RAM's 302 zu logisch "0" gemacht wird. Ferner hält die Steuerschaltung 315 das WE-Signal auf logisch "0" fest, und ermöglicht somit die Datenausgabe der Farbschattierungsvergleichs-NST 302, so daß die NST 302 als eine Nachschlagetabelle arbeitet.
Die Bezugszeichen 303&submin;&sub1;, 303&submin;&sub2;, ..., 303&submin;&sub8; bezeichnen die Farbschattierungs-Bewertungsschaltungen, wovon jede aus identischer Hardware besteht. Insbesondere enthält jede Schaltung einen in Fig. 5 dargestellten Integrator 306, ein Register 307 und einen Komparator 308. Diese Schaltungen beurteilen jede, ob ein spezielles Bild in einem Eingabeoriginal enthalten ist. Das heißt, die 8 Bewertungsschaltungen 303&submin;&sub1;, 303&submin;&sub2;, ..., 303&submin;&sub8; beurteilen ein (aus 8 Bits bestehendes) Ausgangssignal aus dem RAM 302. Wie vorstehend erwähnt, treten die zwei Bits des Bildfolgesignals CNO in die zwei Adressenbits höherer Ordnung der Farbschattierungsvergleichs-NST 302 ein, und die fünf Bits höherer Ordnung jedes der Bildsignale R, G, B treten in die fünfzehn Adressenbits niedrigerer Ordnung der NST 302 ein. Die Werte 0, 1, 2, 3 des CNO-Signals entsprechen den Farben M, C, Y bzw. Bk. Demzufolge beurteilen, wenn sich der Wert des Signals CNO über dem Bereich von 0 bis 3 verändert, die Veränderungsschaltungen 303&submin;&sub1; bis 303&submin;&sub8;, ob die Farbschattierung eines von 15 Bit repräsentierten Eingangspixels mit der Farbschattierung in acht Typen verschiedener Farben übereinstimmt. Demzufolge werden, wenn der Wert des Signals CNO über dem Bereich 0 bis 3 in Bezug auf ein Eingangsoriginal variiert, insbesondere 32 Typen spezieller Bilder in vier Leseabtastungen bewertet.
Das Bezugszeichen 309 in Fig. 5 bezeichnet ein ODER- Gatter, das "1" als das Unterscheidungssignal H ausgibt, wenn das Vorliegen eines speziellen Bildes, auf der Basis von einem oder mehreren Ausgangssignalen aus den Farbschattierungsbewertungsschaltungen 303&submin;&sub1;, 303&submin;&sub2;, ..... 303&submin;&sub8; entschieden wird. Wenn entschieden wird, daß kein spezielles Bild in dem Originalbild enthalten ist, gibt dann das ODER-Gatter 309 "0" als das Entscheidungssignal H aus.
In dem RAM-Wiederbeschreibungs-Steuermodus beschreibt die Steuerschaltung 315 die Farbschattierungsvergleichs-NST 302 auf der Basis der von dem Kartenleser 228 übertragenen Daten neu. Insbesondere hält die Steuerschaltung 315 das MSEL-Signal auf logisch "0" fest, und sperrt dadurch das Tristate- Gatter 311 und gibt die Tristate-Gatter 312 und 313 frei. Ferner erzeugt und gibt die Steuerschaltung 315 in Übereinstimmung in dem in Fig. 6 dargestellten Zeitablauf ein A1- Signal als Adresse der NST 302 und gibt es als die Adresse der NST 302 über das Gatter 312 aus, sowie ein D1-Signal als Neubeschreibungsdaten über das Gatter 313, und das WE-Signal, welches in den WE-Anschluß der NST 302 eintritt, wodurch die durch das RAM 302 gespeicherte Information neu geschrieben werden kann. Das Zeitdiagramm von Fig. 6 stellt den Zeitablauf des RAM-Wiederbeschreibungs-Steuermodus gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dar.
Sobald die Information in der Farbschattierungsvergleichs-NST 302 aktualisiert ist, bleibt die Information von der Batterie 316 unabhängig von der Gerätestromversorgung gespeichert. Somit wird sogar dann, wenn die Gerätestromversorgung ausgeschaltet wird, die Information bis zu dem nächsten Aktualisierungsvorgang gespeichert.

Ausdünnungsschaltung und Frequenzteilerschaltung

Fig. 7 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration der Ausdünnungsschaltung 301 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt, Fig. 8 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration der Frequenzteilerschaltung 301 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt, und Fig. 9 ist ein Betriebszeitdiagramm, das der Hauptabtastrichtung in dem üblichen Steuermodus gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zugeordnet ist.
In Fig. 9 stellt HSYNC ein Hauptabtast-Synchronisationssignal zum Erreichen einer Synchronisation mit dem Start der Hauptabtastung dar. CLK ist ein Bildübertragungstakt, welcher in diesem Ausführungsbeispiel der Grundtakt einer Vielzahl von Bildverarbeitungsoperationen ist. CLK', welcher einen Takt darstellt, der durch Frequenzteilung des CLK-Signals durch vier erhalten wird, dient als der Grundtakt in der Unterscheidungsschaltung 409. Ein (hierin nachstehend als "SEL" bezeichnetes) Auswahlsignal ist ein in der Ausdünnungs schaltung 301 verwendetes Zeittaktsignal. CLK' und SEL werden der in Fig. 8 dargestellten Frequenzteilerschaltung erzeugt.
Gemäß Darstellung in Fig. 7 weist die Ausdünnungsschaltung 301 Flipflops 455 bis 457, 461 bis 466 und Selektoren 458 bis 460 auf. In Fig. 8 wird die Frequenzteilerschaltung 305 von einem Inverter 451, einem Zwei-Bit-Zähler 452, einem Inverter 453 und einem UND-Gatter 454 gebildet. Die Flipflops 455 bis 457, 461 bis 463 und die Selektoren 458 bis 460 speichern Daten mit dem Takt von CLK, und die Flipflops 464 bis 466 speichern Daten mit dem Zeittakt von CLK'.
Nach der Löschung (Initialisierung) durch das HSYNC-Signal, welches das Hauptabtast-Synchronisationssignal ist, zählt der Zwei-Bit-Zähler 452 in der Frequenzteilerschaltung 305 das CLK-Signal und gibt den gezählten Wert in der Form von zwei Bits aus (D0, D1) aus. Das Bit höherer Ordnung D1 wird als das CLK'-Signal ausgegeben, und das Ergebnis der UND-Verknüpfung zwischen dem Bit D1 höherer Ordnung und einem Signal, das durch Invertierung des Bits D0 niedrigerer Ordnung des Zählers erhalten wird, wird als das SEL-Signal ausgegeben.
Demzufolge wird in der Ausdünnungsschaltung 301 das von dem CLK-Signal übertragene R- (oder G-, B-) Signal in einem Verhältnis 1/4 ausgedünnt und es kann ein mit CLK' synchronisiertes R'- (oder G'-, B'-) Signal gemäß Darstellung in Fig. 9 erhalten werden.

Integrator

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration des Integrators gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt. In diesem Ausführungsbeispiel bestehen die in Fig. 5 dargestellten Integratoren aus identischer Hardware und somit wird der Integrator 306 als Repräsentant dieser Integratoren beschrieben. Fig. 10 und 11 sind Skizzen, die Beispiele der Eingangs/Ausgangs-Signale des in Fig. 1 dargestellten Integrators zeigen.
Der Integrator 306 dient zur zweidimensionalen Integration des Ergebnisses xi, j (wobei i eine Hauptabtastkoordinate darstellt und j eine Unterabtastkoordinate) der von der Farbschattierungs-Vergleichsschaltung 310 ausgeführten Bewertung, und beseitigt damit das Rauschen aus dem Ergebnis.
In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 501, 502 und 507 Flipflops, die Daten mit dem Zeittakt der ansteigenden Flanke des CLK'-Signals speichern. Die Bezugszeichen 503, 504 bezeichnen Multiplizierer, in welche Acht-Bit-Signale (an Anschlüssen A, B) eingegeben werden. Jeder der Multiplizierer 503, 504 multipliziert diese Signale miteinander und gibt ein Acht-Bit-Signal (A · B)/256 als Ergebnis aus. Das Bezugszeichen 505 bezeichnet einen Multiplizierer, an welchen ein Ein- Bit-Eingangssignal (A) und ein Acht-Bit-Eingangssignal (B) angelegt werden. Der Multiplizierer 505 multipliziert diese Signale miteinander und gibt ein Acht-Bit-Signal (A · B) als Ergebnis aus.
Das Bezugszeichen 506 bezeichnet einen Addierer, in welchen drei Acht-Bit-Signale (an Anschlüssen A, B, C) eingegeben werden. Der Addierer 506 addiert diese Signale zusammen und gibt ein Acht-Bit-Signal (A + B + C) als Ergebnis aus. Dieses Ausgangssignal tritt in einen Acht-Bit-Zwischenspeicher 507 ein. Das Bezugszeichen 508 bezeichnet einen sogenannten FIFO-Speicher (first-in first-out memory), welcher, wenn n die Anzahl der Pixel in einer Zeile darstellt, eine Verzögerung von n-1 Pixeln bewirkt und yi,j-1 ausgibt, wenn yi-1,j in den FIFO-Speicher eintritt.
Der Integrator von Fig. 1 ist so eingerichtet, daß er ein Filter bildet. Insbesondere verläuft das Ausgangssignal des Acht-Bit-Zwischenspeichers 507 über zwei Pfade. Das Ausgangssignal auf einem Pfad wird zu dem Addierer 506 über den FIFO- Speicher 508, den Acht-Bit-Zwischenspeichers 501 und den Multiplizierer 504 zurückgeführt. Das Ausgangssignal auf dem anderen Pfad wird zu dem Addierer 506 über den Multiplizierer 506 zurückgeführt. Das heißt, das Filterausgangssignal yi-1,j tritt in den A-Anschluß des Addierers 506 über den Multipli zierer 503 ein, und das Filtereingangssignal xj,j tritt in den B-Anschluß des Addierers 506 ein. Daher bildet das Filter von Fig. 1 ein rekursives IIR-Filter (Filter mit unendlicher Impulsantwort) in bezug auf das Impulseingangssignal xi,j. Ferner tritt das Filterausgangssignal yi,j-1 der vorhergehenden Zeile in den B-Anschluß des Addierers 506 über den FIFO- Speicher 508 ein. Demzufolge arbeitet das Filter 1 als ein zweidimensionaler IIR-Filter, nämlich als ein IIR-Filter für die Richtungen i und j. Die Charakteristik des Filter wird wie folgt ausgedrückt:
yi,j = (α/256)yi-1,j + (β/256)yi,j-1 + γxi-1j (1)
wobei α, β, und γ Konstanten darstellen, welche voreingestellt wurden. Diese Konstanten wirken als Gewichtungskoeffizienten. Die verschiedenen Charakteristiken des Filters (Integrators) von Fig. 1 werden von den Größen dieser Werte bestimmt, das heißt, α bestimmt den Beitrag der Integration in der j-Richtung (Unterabtastrichtung), β den Beitrag der Integration in der i-Richtung (Hauptabtastrichtung) und γ den Beitrag der Eingangsdaten. Beispielsweise wird in einem Fall, bei dem α = 124, β = 124 und γ = 8 ist, ein Ausgangssignal yi,j der in Fig. 11 dargestellten Art als Antwort auf ein Eingangssignal xi,j der in Fig. 10 dargestellten Art erzeugt. Hier ist i (Hauptabtastrichtung) oder j (Unterabtastrichtung) entlang der horizontalen Achse aufgetragen. Die horizontale Achse zeigt ähnliche Charakteristiken unabhängig davon, ob sie vom Hauptabtastquerschnitt oder vom Unterabtastquerschnitt aus betrachtet wird. Mit anderen Worten: Das Eingangssignal xi,j stellt ein zweidimensionales Eingangssignal dar.
Ein Impulseingangssignal "1" kann ungeachtet des Umstandes, daß Werte auf jeder Seite davon "0" sind, wie bei den Punkten 701, 702, und ein Impulseingangssignal "0" ungeachtet des Umstandes, daß Werte auf jeder Seite davon "1" sind, wie bei dem Punkt 703, als Rauschen betrachtet werden. Wenn dieses von dem Integrator 306 mit der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung verarbeitet wird, wird ein Ausgangssignal yi,j der in Fig. 11 dargestellten Art erhalten.
In der in Fig. 5 dargestellten Unterscheidungsschaltung 409 werden das Ausgangssignal aus dem Integrator 306 und ein Schwellenwert, welcher zuvor in dem Register 307 gespeichert wurde von dem Komparator 308 verglichen. Fig. 11 stellt den Schwellenwert 704 des Registers 307 und das Ausgangssignal yi,j des Integrators 306 dar. Der Komparator 306 verwendet den Schwellenwert, um aus dem Ausgangssignal yi des Integrators 306 einen binären Wert zu erzielen, und ermöglicht es dadurch das Rauschen zu eliminieren.
Mit anderen Worten: Der Integrator von Fig. 1 integriert die Daten, welche das Ergebnis der Bewertung in zwei Richtungen, nämlich der Hauptabtast- und der Unterabtastrichtung angeben. Demzufolge wird die Kontinuität der Ergebnisse der Bewertung in der horizontalen und vertikalen Richtung hervorgehoben, und Ergebnisse der Bewertung, die in diesen zwei Richtungen nicht kontinuierlich sind, als Rauschen eliminiert.

Ergebnisse der Verarbeitung

Fig. 12 ist eine Skizze, die ein Beispiel von Ergebnissen eines Kopiervorgangs gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt. In Fig. 12 bezeichnet ein Bezugszeichen 801 ein Beispiel eines Mischoriginals. Ein Teil dieses Originals enthält ein spezielles Bild 803, das von dem Gerät der Erfindung zu unterscheiden ist. Wenn das das spezielle Bild 803 enthaltende Original 801 kopiert wird, wird ein ausgegebenes Ergebnis der Art erhalten, wie es bei dem Bezugszeichen 802 dargestellt ist. In dem Ergebnis 802 wird der dem speziellen Bild 803 entsprechende Abschnitt zu einem maskierten Bild 804. Beispielsweise wird das maskierte Bild 4 in der Farbe Magenta (M) ausgebildet, wenn CNO = 0 ist, in der Farbe Zyan (C), wenn CNO = 1 ist, in der Farbe Gelb (Y), wenn CNO = 2 ist, und in der Farbe (Bk), wenn CNO = 3 ist. Demzufolge kann der dem speziellen Bild 803 entsprechende Abschnitt nicht normal kopiert werden.

RAM-Daten-Aktualisieruncysprozedur

Die Daten in der Farbschattierungsvergleichs-NST 302 sollten nicht ohne weiteres veränderbar sein. Wenn jemand in der Lage wäre, die Daten in der NST nach Belieben zu verändern, würde dieses die Benutzung des Gerätes in ungesetzlicher Weise zur Fälschung von Banknoten, Wertpapieren usw. ermöglichen. Demzufolge wird in dem Ausführungsbeispiel eine IC-Karte mit Daten, die schwer zu fälschen sind, verwendet und ein Paßwort, das nicht allgemein offengelegt ist, zur Eingabe von der Bedienungseinheit 420 aus benötigt, um die Daten in der NST 302 zu ändern. Dieses ermöglicht es die Gefahr der Fälschung zu vermeiden.
Fig. 13 ist eine Draufsicht, welches die Schaltfeld einer Bedienungseinheit 420 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt. Die Bedienungseinheit 420 ist auf der Vorderseite des Gerätes angeordnet.
Gemäß Darstellung in Fig. 13 enthält die Bedienungseinheit 420 ein numerisches Tastenfeld 902, eine Kopiervorgang- Starttaste 903 zum Starten eines Kopiervorgangs, eine Rücksetztaste 904 zum Initialisieren verschiedener Einstellmodi und eine Flüssigkristallanzeigeeinheit 905, die mit einer Berührungsfläche zum Einstellen verschiedener Modi ausgerüstet ist.
Die Eingabe des Paßwortes erfolgt über das numerische Tastenfeld 902. Insbesondere wird ein gewünschtes Paßwort wie folgt eingegeben:
[*] [2] [0] [4] [2] [9] [C] [*].
Fig. 14 ist ein Flußdiagramm für die Beschreibung der Prozedur der Neubeschreibung der Farbschattierungsvergleichs- NST 302 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Verarbeitung von Fig. 14 wird von der CPU 414 durchgeführt, deren Programm in dem ROM 415 gespeichert ist.
Zuerst wird im Schritt S1001 in Fig. 14 auf der Basis eines Signals aus dem Kartenleser 228 ermittelt, ob die vorgeschriebene IC-Karte eingeführt wurde. Wenn die vorgeschriebe ne IC-Karte eingeführt wurde, geht das Programm zu dem nächsten Schritt S1002 über, bei welchem ermittelt wird, ob das Paßwort über das numerische Tastenfeld 902 eingegeben wurde. Wenn das Paßwort nicht korrekt eingegeben wurde, kehrt das Programm zu dem Eingangsschritt zurück. Wenn das Paßwort korrekt eingegeben wurde, wird die Information in der Farbschattierungsvergleichs-NST 302 aktualisiert.
Somit werden in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß vorstehender Beschreibung aus den gelesenen Bilddaten extrahierte Beurteilungsdaten durch ein Filter geführt, das eine Integrationsoperation in zwei Dimensionen ausführt, und es dadurch ermöglicht, korrekt Beurteilungsergebnisse zu erhalten, welche anzeigen, ob ein Original ein spezielles Bild ist oder nicht, ohne von der Richtung oder Ausrichtung des Originalbildes betroffen zu sein. Zusätzlich können durch den Aufbau des Filters als ein sogenanntes zweidimensionales IIR-Filter zweidimensionale Rauschkomponenten in den Beurteilungsdaten zuverlässig beseitigt werden, so daß es möglich ist, korrekt die Beurteilungsergebnisse zu erhalten, die anzeigen, ob ein Original ein spezielles Bild ist oder nicht.

< Unterscheidungsschaltung> Zweites Ausführungsbeispiel

Die Integrationsschaltungen 303&submin;&sub1; bis 303&submin;&sub8; in der Unterscheidungsschaltung 409 von Fig. 1 besitzen jeweils den FIFO- Speicher 508, um eine Integration in der j-Richtung zu ermöglichen. Das Vorsehen des FIFO-Speichers vergrößert jedoch den Umfang der Schaltung und erhöht die Kosten. Die Unterscheidungsschaltung gemäß dem zweiten nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist so eingerichtet, daß sich die acht Integratoren nur einen FIFO-Speicher teilen.
Fig. 15 ist ein Blockschaltbild, das die Unterscheidungsschaltung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, und Fig. 16 ist ein Blockschaltbild das den Aufbau des Integrators gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt. Elemente in Fig. 15, die identisch mit denen in Fig. 3 sind, sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und müssen nicht noch einmal beschrieben werden.
Ein Vergleich von Fig. 5 und 15 deckt auf, daß sich die Unterscheidungsschaltung 409 des zweiten Ausführungsbeispiels von dem des ersten Ausführungsbeispiels im Aufbau des Integrators unterscheidet; es gibt keinen Unterschied bezüglich der Ausdünnungsschaltung 301, der Frequenzteilerschaltung 305 und der Farbschattierungs-Vergleichsschaltung 310. Insbesondere gemäß Darstellung in Fig. 15 bezeichnet das Bezugszeichen 1101 einen Integrator der dem Integrator 306 (Fig. 5) des ersten Ausführungsbeispiels entspricht. Die Details dieses Integrators sind in Fig. 16 dargestellt. In Fig. 15 bezeichnet das Bezugszeichen 1102 einen Seriell/Parallel- Wandler, 1103 einen Parallel/Seriell-Wandler und 1104 einen FIFO-Speicher ähnlich dem FIFO-Speicher 508. Ferner bezeichnen Bezugszeichen 1303&submin;&sub1; bis 1303&submin;&sub8; aus identischer Hardware aufgebaute Farbschattierungs-Beurteilungsschaltungen. Jede Schaltung weist einen Integrator 1101, ein Register 1307 und einen Komparator 1308 auf und jede beurteilt, ob ein spezielles Bild in einem Original enthalten ist.
Die Ausgangssignale der acht Integratoren 1101 der acht Bewertungsschaltungen 1303 treten in entsprechende X&sub1; bis X&sub8; Anschlüsse des Parallel/Seriell-Wandlers 1103 ein. Die acht Teile der Acht-Bit-Daten, die in den Wandler 1103 als parallele Daten eintreten, werden in acht Blöcke aufeinanderfolgender serieller Daten umgewandelt, in welchen jeder Block aus acht Bits besteht. Diese Daten treten in den FIFO-Speicher 1104 ein, wo die Daten um eine Zeile verzögert werden, bevor sie in den Seriell/Parallel-Wandler 1102 eingegeben werden. Die aus acht Blöcken (ein Block = acht Bits) bestehenden Daten, die von dem FIFO-Speicher 1104 ausgegeben werden, treten in den X-Anschluß des Wandlers 1102 ein, welcher diese Daten in acht Teile paralleler Acht-Bit-Daten umwandelt und die umgewandelten Daten an Anschlüsse Y&sub1; bis Y&sub8; liefert. Somit kann der einzige FIFO-Speicher 1104 von den acht Bewertungsschaltungen gemeinsam genutzt werden.
Fig. 16 stellt die Konfiguration des Integrators 1101 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel dar. Da sich die acht Bewertungsschaltungen (1303&submin;&sub1; bis 1303&submin;&sub8;) nur einen FIFO-Speicher teilen, unterscheidet sich diese Anordnung von der Fig. 5 dahingehend, daß sie keinen FIFO-Speicher aufweist.

Parallel/Seriell-Wandler 1103

Fig. 17 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration des Parallel/Seriell-Wandlers 1103 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt. Gemäß Darstellung in Fig. 17 enthält der Wandler 1101 einen 8/1-Selektor 1319 ein ODER-Gatter 1320 mit drei Eingängen, einen Drei-Bit-Zähler 1321 und einen Inverter 1322. Der Parallel/Seriell-Wandler 1103 enthält acht Schaltungen (1301, 1302, ... 1308) zum Bilden des arithmetischen Mittelwertes, welche Anschlüsse X&sub1; bis X&sub8; aufweisen, um den Mittelwert der an die entsprechenden Anschlüsse angelegten Acht-Bit-Daten zu berechnen. Die Acht-Bit-Daten von jeder der acht Schaltungen (1301, 1302, ... 1308) zum Bilden des arithmetischen Mittelwertes treten in den Selektor 1319 ein, welcher in acht Operationen nacheinander die acht Teile der Acht-Bit-Daten der Reihe nach ausgibt.
Jede einzelne Mittelwertschaltung weist sieben Acht-Bit- Zwischenspeicher (1309, 1310, 1311, 1312, 1313, 1314 und 1315), einen Mittelwertspeicher 1316, einen Selektor 1317 mit zwei Eingängen und einen Acht-Bit-Zwischenspeicher 1318 auf. Die sieben Acht-Bit-Zwischenspeicher (1309, 1310, 1311, 1312, 1313, 1314 und 1315) speichern die Eingangsdaten synchron mit der ansteigenden Flanke von CLK' zwischen, und unterwerfen damit die Eingangsdaten einer Verzögerung, die äquivalent zu einem Impuls von CLK' ist. Die Mittelwertschaltung 1316 gibt den Mittelwert (ΣXi/8) der acht Eingangssignale an die Anschlüsse X&sub1; bis X&sub8; aus. Tatsächlich ist dieses Ausgangssignal der Mittelwert acht aufeinanderfolgender Eingangssignale. Mit anderen Worten: Eine Mittelwert-Berechnungsschaltung 1301 gibt den Mittelwert der Ergebnisse der Bewertung bezüglich einer Farbschattierung für acht aufeinanderfolgende Pixel aus. Der Parallel/Seriell-Wandler 1103 gibt der Reihe nach die Mittelwerte (jeweils acht Bit) der Ergebnisse der Bewertung von Farbschattierungstypen (von jeweils acht aufeinanderfolgenden Pixeln aus).
Fig. 18 ist ein Betriebszeitdiagramm, das dem Betrieb des Parallel/Seriell-Wandlers 1103 zugeordnet ist;
Der Drei-Bit-Zähler 1321 gibt ein Signal XCNT aus, welches von dem Signal HSYNC initialisiert wird und synchronisiert mit der ansteigenden Flanke von CLK' wiederholt die Werte 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 annimmt. Ein von dem Gatter 1230 erzeugtes Signal XSEL wird nur zu "0", wenn das Signal XCNT "0" und zu allen anderen Zeitpunkten "1" ist (das heißt, wenn XCNT nicht "0" ist). Der Mittelwert acht aufeinanderfolgender Signale a, b, c, d, e, f, g, h, die in den Anschluß X&sub1; des Parallel/Seriell-Wandlers 1103 eintreten, werden an den Eingangsanschluß X&sub1; des Selektors 1319 (Fig. 17) als ml zu dem dargestellten Zeitpunkt eingegeben. Ebenso werden die Mittelwerte der acht aufeinanderfolgenden Eingangssignale, die in die Anschlüsse X&sub2; bis X&sub8; des Parallel/Seriell-Wandlers 1103 eintreten, an die Eingangsanschlüsse X&sub2; bis X&sub8; des Selektors 1319 als m&sub2; bis m&sub8; angelegt. Ferner werden, da das Signal XCNT in den Steuereingangsanschluß S des Selektors 1319 eintritt, die Mittelwerte m&sub1; bis m&sub8; in aufeinanderfolgender Weise gemäß Darstellung in Fig. 18 ausgegeben.

Seriell/Parallel-Wandler 1102

Fig. 19 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration des Seriell/Parallel-Wandlers 1102 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt. Gemäß Darstellung in Fig. 19 enthält der Wandler 1102 sieben Acht-Bit-Zwischenspeicher (1501, 1502, 1503, 1504, 1505, 1506, 1507), welche die Eingangsdaten A synchron mit der ansteigenden Flanke von CLK' zwischenspeichern, und dadurch die Eingangsdaten X einer Verzögerung äquivalent einem Impuls von CLK' unterwerfen. Ferner sind ein 2/1-Selektor 1508 und ein Flipflop 1509 enthalten. Das Signal XSEL ist identisch mit dem in Fig. 17 und 18 dargestellten Signal XSEL.
Fig. 20 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb des Seriell/Parallel-Wandlers 1102 darstellt.
Der Seriell/Parallel-Wandler 1102 synchronisiert die acht aufeinanderfolgenden Eingangssignale a, b, c, d, e, f, g, h mit dem Signal XSEL und gibt die Daten aus den Anschlüssen Y&sub1; bis Y&sub8; in paralleler Weise aus.
Fig. 21, 22 und 23 sind Skizzen, um die Ergebnisse der von dem Integrator 1101 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel durchgeführten Operation in spezifischen Begriffen zu beschreiben. Fig. 21 ist eine Skizze, welche das Eingangssignal xi,j darstellt, das an dem X&sub1;-Anschluß des Integrators 1101 (siehe Fig. 15) erscheint, Fig. 22 ist eine Skizze, welche das Ausgangssignal yi,j darstellt, das an dem Y-Anschluß des Integrators 1101 erscheint, und Fig. 23 ist eine Skizze, welche das Rückkopplungseingangssignal y'i,j aus dem FIFO-Speicher 1104 darstellt, das an dem X&sub2;-Anschluß des Integrators 1101 erscheint.
Zuerst erscheint in einem Falle bei dem das binäre (Ein- Bit) Entscheidungssignal xi,j (siehe Fig. 21) in den Anschluß X&sub1; des Integrators 1101 eintritt, yi,j (siehe Fig. 22) an dem Y-Ausgang des Integrators 1101. In dem ersten vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Wert von yi,j in der Unterabtastrichtung von dem FIFO-Speicher 508 verzögert und tritt dann wieder in den Integrator 306 ein.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird jedoch der Mittelwert von acht aufeinanderfolgenden Datenteilen um eine Zeile in der Unterabtastrichtung durch den FIFO-Speicher 1104 verzögert und tritt dann in den X&sub2;-Anschluß des Integrators 1101 als y'i,j (Fig. 23) ein.
Da das Ausgangssignal des Integrators 1101 natürlich nicht viele Hochfrequenzkomponenten aufweist, wird im wesentlichen selbst dann dasselbe Ausgangssignal dargestellt, wenn die acht aufeinanderfolgenden Datenteile hinsichtlich ihrer Mittelwerte vertauscht werden. Demzufolge wird die Anzahl von in dem FIFO-Speicher 1104 gespeicherten Datenteilen auf 1/8 ausgedünnt. Indem dieses ausgenutzt wird, kann ein Integrator mit äquivalenter Funktion wie der des acht FIFO-Speicher erfordernden Integrators in dem ersten Ausführungsbeispiel unter Verwendung nur eines FIFO-Speichers aufgebaut werden.

< Modifikation>

Die vorliegende Erfindung kann auf verschiedene Weisen modifiziert werden, ohne von dem Schutzumfang der Ansprüche abzuweichen.
Beispielsweise kann, obwohl die Anzahl der die Bilddaten bildenden Bits 15 Bits für die Farben R, G, B in den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist, die Anzahl der Bits der Bilddaten nach Belieben gewählt werden. Obwohl acht Farbschattierungen in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel bewertet werden, kann die Erfindung auf jede Anzahl von Farbschattierungen angewendet werden.
Ferner wird in dem ersten Ausführungsbeispiel der Integrator von einem IIR-Filter gebildet, wobei aber dieses durch ein FIR-Filter ersetzt werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf ein Bildverarbeitungssystem mit mehreren Bildverarbeitungsgeräten gemäß den vorstehenden Ausführungsbeispielen anwendbar. Obwohl die Datenverarbeitung in den vorstehenden Ausführungsbeispielen vollständig durch Hardware ausgeführt wird, kann die Verarbeitung auch von einem Programm ausgeführt werden, wobei die Erfindung auch eine solche Modifikation abdeckt.
Ferner wurde in jeder von den vorstehenden Ausführungsbeispielen ein Laserstrahldrucker als ein Beispiel für das Gerät beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen Laserstrahldrucker beschränkt, sondern kann auch auf einen Tintenstrahldrucker oder Thermotransferdrucker angewendet werden. Insbesondere ist die Erfindung auf einen sogenannten "Bubble-Jet"-Drucker anwendbar, welcher einen Druckkopf des Typs verwendet, welcher Tröpfchen mittels thermischer Energie ausstößt.
In jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele wird das Originalbild durch eine Leseeinrichtung eingegeben. Dieses stellt jedoch keine Einschränkung der Erfindung dar. Die Erfindung kann auch auf ein Bild angewendet werden, das von einer Einzelbild-Videokamera oder einer gewöhnlichen Videokamera eingegeben werden, oder auf ein Bild, das mittels Computergraphiktechnik erzeugt wird.
Da viele offensichtlich erheblich unterschiedliche Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden können, ohne von deren Schutzumfang abzuweichen, dürfte es selbstverständlich sein, daß die Erfindung nicht auf ihre spezifischen Ausführungsbeispiele mit Ausnahme der Definition in den beigefügten Ansprüchen eingeschränkt ist.

Claims

1. Bildverarbeitungsgerät, mit:

einer Unterscheidungseinrichtung (409) zum Bewerten des Grades an Ähnlichkeit zwischen einem Eingabebild, das von eingegebenen Bilddaten repräsentiert wird, und einem speziellen Bild, unter Verwendung im Voraus erstellter charakterisierender Daten, welche das spezielle Bild charakterisieren; und

einer Einrichtung (309) zum Erzeugen eines Unterscheidungssignals (H) in Abhängigkeit von dem Unterscheidungsergebnis;

dadurch gekennzeichnet daß:

die Unterscheidungseinrichtung (409) eine Einrichtung (310) zum Bewerten des Grades an Ähnlichkeit zwischen Charakteristiken von Pixeln der eingegebenen Bilddaten und den charakterisierenden Daten aufweist, um mehrere Bewertungsergebnisse sequentiell zu erzeugen, und eine Integrationseinrichtung (306; 1101) zum Integrieren der mehreren Bewertungsergebnisse in einer ersten Richtung eines Pixelarrays innerhalb des Eingabebildes und in einer zweiten Richtung des Pixelarrays, um ein integriertes Ergebnissignal zu erzeugen.

2. Gerät nach Anspruch 1, wobei die Integrationseinrichtung ein zweidimensionales Filter mit unendlicher Impulsantwort (IIR-Filter) ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, wobei das zweidimensionale Filter mit unendlicher Impulsantwort aufweist:

einen Addierer (506) mit drei Eingängen;

einen ersten Multiplizierer (505) zum Multiplizieren der Bewertungsergebnisse mit einer vorbestimmten ersten Verstärkung (γ) und Eingeben des resultierenden Produkts in einen ersten Eingang (C) des Addierers;

einen zweiten Multiplizierer (503) zum Multiplizieren eines Ausgangssignals aus dem Addierer mit einer vorbestimmten zweiten Verstärkung (α) und Eingeben des resultierenden Produkts in einen zweiten Eingang (A) des Addierers; und

einen dritten Multiplizierer (504) zum Multiplizieren eines Signals, welches durch Verzögern des Ausgangssignals des Addierers um eine Zeitperiode äquivalent einem Pixel in einer Unterabtastrichtung des Eingabebildes erhalten wird, mit einer vorbestimmten dritten Verstärkung (β) und Eingeben des resultierenden Produkts in einen dritten Eingang (B) des Addierers.

4. Gerät nach Anspruch 3, wobei:

die Unterscheidungseinrichtung (409) dafür eingerichtet ist, die eingegebenen Bilddaten mit charakterisierenden Daten für n Typen entsprechender spezieller Bilder zu vergleichen und um n Ein-Bit-Bewertungsergebnisse auszugeben, wovon jedes Bewertungsergebnis den Grad an Ähnlichkeit zwischen einem entsprechenden speziellen Bild und dem Eingabebild anzeigt; und

und n entsprechende Integrationseinrichtungen vorgesehen sind, wovon jede Integrationseinrichtung ein Filter mit unendlicher Impulsantwort zum Integrieren entsprechender Sätze der Bewertungsergebnisse und einen Komparator (308) zum Vergleichen des integrierten Ergebnissignals mit einem vorbestimmten Schwellenwert besitzt.

5. Gerät nach Anspruch 1, wobei:

die Integrationseinrichtung enthält:

n Sätze von Filterungseinrichtungen (1303-1 bis 1303-8);

eine erste Umwandlungseinrichtung (1103) zum Umwandeln n paralleler Ausgangssignale aus den Filterungseinrichtungen in serielle Daten;

eine Verzögerungseinrichtung (1104) zum Verzögern der seriellen Daten für eine Zeitperiode äquivalent einem Pixel in einer Unterabtastrichtung des Eingabebildes; und

eine zweite Umwandlungseinrichtung (1102) zum Umwandeln der von der Verzögerungseinrichtung ausgegebenen seriellen Daten in n Teile paralleler Daten;

wobei jede Filterungseinrichtung enthält:

einen Addierer (506) mit drei Eingängen;

einen ersten Multiplizierer (505) zum Multiplizieren der Ein-Bit-Bewertungsergebnisse mit einer vorbestimmten ersten Verstärkung (γ) und Eingeben des resultierenden Produkts in einen ersten Eingang (C) des Addierers;

einen zweiten Multiplizierer (503) zum Multiplizieren eines Ausgangssignals aus dem Addierer mit einer vorbestimmten zweiten Verstärkung (α) und Eingeben des resultierenden Produkts in einen zweiten Eingang (A) des Addierers;

eine Schaltung (507) zum Liefern des Ausgangssignals des Addierers (506) an die erste Umwandlungseinrichtung (1103); und

einen dritten Multiplizierer (504) zum Multiplizieren der n Teile von Daten aus der zweiten Umwandlungseinrichtung (1102) mit einer vorbestimmten dritten Verstärkung (β) und Eingeben des resultierenden Produkts in einen dritten Eingang (B) des Addierers.

6. Gerät nach Anspruch 5, wobei die erste Umwandlungseinrichtung (1103) n Mittelungsschaltungen (1301 bis 1308) besitzt, wovon jede mit einer entsprechenden von den n Filterungseinrichtungen verbunden ist, wobei jede von den Mittelungsschaltungen m Filterausgangssignale in einer Hauptabtastrichtung des Eingabebildes mittelt.

7. Gerät nach Anspruch 1, wobei die Integrationseinrichtung ein zweidimensionales Filter mit endlicher Impulsantwort (FIR-Filter) ist.

8. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, welches ferner eine Einrichtung (301) zum Ausdünnen eines Teils der Daten aus den eingegebenen Bilddaten aufweist, wobei die Unterscheidungseinrichtung (409) so eingerichtet ist, daß sie die Bilddaten bestimmt, die auszudünnen sind.

9. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, welches ferner eine Eingabeeinrichtung (228) zum Eingeben der charakterisierenden Daten des speziellen Bildes von einer externen Einheit aufweist.

10. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, welches ferner eine Speichereinrichtung (302) zum Speichern der charakterisierenden Daten aufweist.

11. Bildverarbeitungsgerät (201, 202), das ein Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche eingerichtet als ein Fälschungs-Verhinderungsgerät, und eine Bildverarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der eingegebenen Bilddaten aufweist, wobei das Gerät in Abhängigkeit von dem Steuersignal (H) aus dem Fälschungs-Verhinderungsgerät gesteuert wird.

12. Gerät nach Anspruch 11, wobei die Bildverarbeitungseinrichtung eine Bilderzeugungseinrichtung (202) aufweist.

13. Verfahren zum Steuern eines Bildverarbeitungsgerätes, mit:

einem Unterscheidungsschritt zum Bewerten des Grades an Ähnlichkeit zwischen einem Eingabebild, das von eingegebenen Bilddaten repräsentiert wird, und einem speziellen Bild, unter Verwendung im Voraus erstellter charakterisierender Daten, welche das spezielle Bild charakterisieren; und

einem Schritt zum Erzeugen eines Unterscheidungssignals (H) in Abhängigkeit von dem Unterscheidungsergebnis;

dadurch gekennzeichnet daß:

der Unterscheidungsschritt das Bewerten des Grades an Ähnlichkeit zwischen Charakteristiken von Pixeln der eingegebenen Bilddaten und den charakterisierenden Daten, um mehrere Bewertungsergebnisse sequentiell zu erzeugen, und das Integrieren der mehreren Bewertungsergebnisse in einer ersten Richtung eines Pixelarrays innerhalb des Eingabebildes und in einer zweiten Richtung des Pixelarrays umfaßt, um ein integriertes Ergebnissignal zu erzeugen.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Integration mittels eines zweidimensionalen Filters mit unendlicher Impulsantwort (IIR-Filter) durchgeführt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Integration umfaßt:

Multiplizieren der Bewertungsergebnisse mit einer vorbestimmten ersten Verstärkung (γ) und Eingeben des resultierenden Produkts in einen ersten Eingang (C) eines Addierers (506) mit drei Eingängen;

Multiplizieren eines Ausgangssignals aus dem Addierer mit einer vorbestimmten zweiten Verstärkung (α) und Eingeben des resultierenden Produkts in einen zweiten Eingang (A) des Addierers; und

Multiplizieren eines Signals, welches durch Verzögern des Ausgangssignals des Addierers um eine Zeitperiode äquivalent einem Pixel in einer Unterabtastrichtung des Eingabebildes erhalten wird, mit einer vorbestimmten dritten Verstärkung (β) und Eingeben des resultierenden Produkts in einen dritten Eingang (B) des Addierers.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei:

in dem Unterscheidungsschritt die eingegebenen Bilddaten mit charakterisierenden Daten für n Typen entsprechender spezieller Bilder verglichen werden und n Ein-Bit-Bewertungsergebnisse ausgegeben werden, wovon jedes Bewertungsergebnis den Grad an Ähnlichkeit zwischen einem entsprechenden speziellen Bild und dem Eingabebild anzeigt;

die Integration mittels n entsprechender Integrationseinrichtungen erfolgt, wovon jede Integrationseinrichtung entsprechende Sätze der Bewertungsergebnisse integriert; und

das integrierte Ergebnissignal mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen wird.

17. Verfahren nach Anspruch 13, wobei:

in dem Unterscheidungsschritt die eingegebenen Bilddaten mit charakterisierenden Daten für n Typen entsprechender spezieller Bilder verglichen werden, und n Ein-Bit-Bewertungs ergebnisse ausgegeben werden, wovon jedes Bewertungsergebnis den Grad an Ähnlichkeit zwischen einem entsprechenden speziellen Bild und dem Eingabebild anzeigt; und

die Integration unter Verwendung von n Sätzen von Filterungseinrichtungen (1303-1 bis 1303-8) durchgeführt wird und umfaßt;

einen ersten Umwandlungsschritt zum Umwandeln n-paralleler Ausgangssignale aus den Filterungseinrichtungen in serielle Daten;

ein Verzögern der seriellen Daten für eine Zeitperiode äquivalent einem Pixel in einer Unterabtastrichtung des Eingabebildes; und

einen zweiten Umwandlungsschritt zum Umwandeln der seriellen Daten aus dem Verzögerungsschritt in n Teile paralleler Daten;

wobei jede Filterungseinrichtung so betrieben wird, daß sie:

die Ein-Bit-Bewertungsergebnisse mit einer vorbestimmten ersten Verstärkung (γ) multipliziert und das resultierende Produkt in einen ersten Eingang (C) eines Addierers (506) mit drei Eingängen eingibt;

ein Ausgangssignal aus dem Addierer mit einer vorbestimmten zweiten Verstärkung (α) multipliziert und das resultierende Produkt in einen zweiten Eingang (A) des Addierers eingibt;

das Ausgangssignal des Addierers (506) für die erste Umwandlung liefert; und

die n Teile von Daten aus der zweiten Umwandlung mit einer vorbestimmten dritten Verstärkung (β) multipliziert und das resultierende Produkt in einen dritten Eingang (B) des Addierers eingibt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die erste Umwandlung unter Verwendung von n Mittelungsschaltungen (1301 bis 1308) durchgeführt wird, wovon jede mit einer entsprechenden von den n Filterungseinrichtungen verbunden ist, und jede von den Mittelungsschaltungen m Filterausgangssignale in einer Hauptabtastrichtung des Eingabebildes mittelt.

19. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Integration unter Verwendung eines zweidimensionalen Filters mit endlicher Impulsantwort (FIR-Filter) durchgeführt wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, ferner mit dem Schritt zum Ausdünnen eines Teils der Daten aus den eingegebenen Bilddaten, wobei der Unterscheidungsschritt unter Verwendung der Bilddaten durchgeführt wird, die ausgedünnt worden sind.