FR2508747A1

FR2508747A1 - Procede et appareil pour determiner une zone d'image et pour corriger cette determination

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Publication number: FR2508747A1
Application number: FR8211292A
Authority: FR
Inventors: Hiroschi Ochi; Ochi Et Nobuji Tetsutani Hiroschi; Nobuji Tetsutani
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1981-06-29
Filing date: 1982-06-28
Publication date: 1982-12-31
Also published as: GB2103449B; DE3224319C2; US4547811A; FR2508747B1; DE3224319A1; GB2103449A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREIL POUR DETERMINER UNE ZONE D'IMAGE ET CORRIGER CETTE DETERMINATION. L'APPAREIL DE L'INVENTION COMPREND UNE MEMOIRE 101 POUR MEMORISER TEMPORAIREMENT LES NIVEAUX DE DENSITE OPTIQUE DES ELEMENTS D'UN BLOC D'IMAGE, DES MOYENS ARITHMETIQUES 104, 105 POUR DETECTER LE NIVEAU DE DENSITE OPTIQUE MAXIMUM P ET LE NIVEAU DE DENSITE OPTIQUE MINIMUM P PARMI LESNIVEAUX DES ELEMENTS D'IMAGE DU BLOC, ET UN MOYEN 103 POUR CALCULER LA DIFFERENCE P ENTRE LES NIVEAUX MAXIMUM ET MINIMUM, POUR COMPARER LA DIFFERENCE P A AU MOINS UNE VALEUR DE REFERENCE PREDETERMINEE ET POUR ENGENDRER UN SIGNAL REPRESENTANT LA CATEGORIE DE ZONE D'IMAGE A LAQUELLE APPARTIENT LE BLOC SELON LE RESULTAT DE LA COMPARAISON. APPLICATION A LA DETERMINATION DE ZONES DE CARACTERES ET DE PHOTOGRAPHIES.

Description

La présente invention concerne un procédé

pour déterminer une zone d'image à laquelle appartien-

nent des signaux d'image dérivés d'un document original, et un procédé de traitement de signaux de niveau de gris pour reproduire une image de haute qualité d'un document original incluant des images de teinte continue telles que des photographies, des caractères et des tracés de lignes La présente invention concerne aussi un appareil

utilisé pour mettre en oeuvre ces procédés.

Dans le passé le procédé de reproduction de demi-teintes le plus connu de ce type était le procédé d'agitation ordonnée qui utilise une matrice de seuil dont les niveaux de seuil binaires varient en fonction de la position de l'élément d'image Le signal d'image de chaque élément d'image est comparé à chaque niveau de

seuil de la matrice de seuil et les signaux dlimage re-

présentée sont quantifiés en "noir" et "blanc"correspon-

dant respectivement à des niveaux de signaux supérieurs au niveau de seuil et à des niveaux de signaux inférieurs au niveau de seuil, de sorte que le nombre d'éléments d'image noirs augmente quand le signal d'image est voisin

du niveau de noir, ce qui permet de reproduire des pseudc,-

demi-teintes. Cependant, ce procédé donne une résolution inférieure à celle du procédé de reproduction binaire

selon lequel chaque élément d'image est simplement quan-

tifié en une valeur binaire en référence à un niveau de seuil constant, d'o résulte une qualité d'image médiocre désavantageuse pour des parties incluant des caractères

nécessitant une résolution élevée.

Afin de reproduire une image de représenta-

tion en noir et blanc satisfaisante telle que des carac-

tères et des tracés de lignes qui ne contienne pas de niveaux de gris (qu'on appellera image de caractère) ainsi

qu'une image telle qu'une photographie incluant des ni-

veaux de gris (qu'on appellera image de teinte continue), on pe Us considrer que la partie d'image ae tuinte

continue (qu'on appellera zone d'image de teinte conti-

nue) et la partie d'image de caractère (qu'on appellera

zone d'image de caractère) sont séparées l'une de l'au-

tre de sorte que la première est reproduite par le proce-

dé d'agitation ordonnée tandis que la dernière est re-

produite par le simple procédé de quantification Cepen-

dant,il n'y a pas de procédé approprié pour distinguer la zone dlimage de teinte continue de la zone d'image de

caractère Par exemple, la zone d'image de teinte conti-

nue présente une variation de densité optique moindre

dans l'image et, après qu'elle ait été quantifiée en bi-

naire par le procédé d'agitation ordonnée, elle peut être identifiée à partir des caractéristiques périodiques de l'élément d'image noir ou blanc Cependant, ce procédé

ne donne pas un degré de distinction satisfaisant.

L'article de IBM Technical Disclosure Bulle-

tin, vol 19, N O 9, pages 3566-3568, décrit un procédé

pour déterminer la zone d'image en comparant chaque élé-

ment d'image aux éléments d'image adjacents Ce procédé est trop long à réaliser, puisque la détermdination est

faite pour chaque élément d'image, et il n'est pas adap-

té à une application pratique.

Un objet de la présente invention est un pro-

cédé et un appareil pour déterminer correctement et faci-

lement la zone d'image à laquelle appartiennent les si-

gnaux d*image produits à partir d'un document original incluant une des images avec moins de niveaux de densité optiquê de gris telles que des caractères et des tracés

de lignes, et des images avec beaucoup de niveaux de den-

sité optique de gris telles que des photographies, ou

une combinaison de celles-ci.

Un autre objet de la présente invention est procédé et un appareil pour traiter des signaux de niveaux de gris, dans lesquels les images avec moins de niveaux de gris,telles que des caractères et des tracés de lignes, et les images avec beaucoup de niveaux de gris, telles que des photographies, sont reproduites avec une qualité élevée.

En général, une image de caractère a la ca-

ractéristique que le niveau de densité optique varie brusquement et une image de teinte continue telle qu'uneu photographie a la caractéristique que le niveau de densi-

té optique varie graduellement Le procédé de détermina-

tion de zone d'image selon la présente invention utilise ces caractéristiques d'images pour déterminer la zone de

chaque partie d'image,et comprend les opérations suivan-

tes:

a) Division d'une image représentée en blocs composés cha-

cun d'un ensemble d'éléments d'image.

b) Détection pour chaque bloc du niveau de densité opti-

que maximum (Pmax) et du niveau de densité optique mini-

mum (P min) des niveaux de densité optique des éléments d'image. c) Détermination de la différence (Pi) entre le niveau de densité optique maximum (P Max) et le niveau de densité optique minimum (Pin d) Détermination de la zone d'image du bloc fonction de la valeur (Pi) de la différence des niveaux de densité optique. La zone d'image mentionnée plus haut tombe dans deux zones d'une zone d'image-de caractère et d'une

zone d'image de teinte continue, ou dans trois zones in-

cluant une zone intermédiaire en plus de ces deux zones,

ou peut tomber dans encore plus de zones.

Le procédé de détermination de zone d'image

selon la présente invention permet de réaliser -la déter-

mination principale pour séparer chaque bloc dans la zone

d'image de teinte continue et la zone d'image de caractè-

re, après que les blocs des deux côtés de trois ou de qua-

tre blocs consécutifs ont été déterminés comme étant une

zone d'image de caractère, le bloc intermédiaire est cor-

rectement déterminé comme étant la zone d'image de carac-

tère quel que soit le résultat d'une détermination prin-

cipale, en augmentant ainsi l'exactitude de détermination.

L'appareil de la présente invention qui met en oeuvre le procédé de détermination de zone d'image défini plus haut comprend une mémoire pour mémoriser de

façon temporaire les niveaux de densité optique des élé-

ments d'image pour un bloc, un moyen de calcul arithméti- que pour comparer les niveaux de densité optique des éléments d'image mémorisés dans la mémoire de manière à obtenir le niveau de densité optique maximum (P max) et le niveau de densité optique minimum (P min), un moyen de

calcul arithmétique pour calculer la différence (P%) en-

tre le niveau de densité optique maximum et le niveau de densité optique minimum, et un moyen de détermination

pour comparer la différence des niveaux de densité opti-

que (Ph) à au moins une valeur de référence (m 1,m 2,

et'm o 1 _ m 2 _ m)-et-pour engendrer un si-

gnal qui représente la zone d'image de ce bloc conformé-

ment au résultat de la comparaison.

Une caractéristique du procédé de traitement de signax de niveauxde gris conformément à la présente

invention est que la zone d'image est déterminée en uti-

lisant le procédé de détermination de zone d'image défi-

ni plus haut, un de l'ensemble des moyens de reproduction de demi-teinte classiques étant sélectionné conformément au résultat de la détermination, et le niveau de densité optique de chaque élément d'image à l'intérieur d'un bloc

étant quantifié par le moyen de reproduction de demi-tein-

te sélectionné.

Selon un-aspect du procédé de traitement de signaixde niveauxde gris de la présente invention, une

matrice d'un ensemble de matrices de seuil est sélection-

née en fonction du résultat de détermination de la zone d'image à laquelle un bloc appartient, et le niveau de densité optique de chaque élément d'image dans le bloc est quantifié en-binaire en utilisant la matrice de seuil

sélectionnée.

Selon un autre aspect du procédé de traite-

ment de signaux de niveaux de gris de la présente inven-

tion, un groupe de matrices de seuil sont sélectionnées dans un ensemble de groupes de matrices de seuil, chaque

groupe incluant un ensemble de matrices de seuil, confor-

mément au résultat de détermination de la zone d'image pour un bloc, et le niveau de densité optique de chaque élément d'image dans le bloc est quantifié en plusieurs

niveaux en utilisant le groupe de matrices de seuil sé-

lectionné. D'autres avantages et caractéristiques de la

présente invention seront mis en évidence dans la descrip-

tion suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels:

Figure 1 représente un exemple d'image repré-

sentée à 8 blocs, chaque bloc incluant 4 par 4 éléments

d'image, o les chiffres entourés par des lignes en ti-

rets représentent les niveaux de densité optique des é-

léments d'image correspondants; Figure 2 représente un exemple de disposition

d'une matrice de seuil utilisée dans le procédé d'agita-

tion ordonnée classique, o les chiffres entourés par des lignes en tirets représentent des valeurs de seuil; Figure 3 représente l'image résultante pour l'image représentée sur la Figure 1 qui est traitée par quantification binaire en utilisant la matrice de seuil représentée sur la Figure 2, o les parties hachurées représentent des éléments d'image noirs et les parties vierges représentent des éléments d'image blancs; Figures 4 A, 4 B, 6 A, 6 B, 6 C et 6 D sont des exemples de matrice de seuil utilisée pour le traitement par quantification binaire dans le procédé d'agitation ordonnée; Figure 5 représente le résultat du traitement de quantification binaire pour l'image de la Figure 1 par le procédé de la présente invention, o les blocs 4 et 8 sont simplement quantifiés en binaire comme la zone d'image de caractère avec un niveau de seuil de k= 6, o

le bloc 7 est quantifié en binaire comme la région inter-

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médiaire Yutilisant la matrice de seuil de la Figure 4,

et o les blocs 1, 2, 3, 5 et 6 sont quantifiés en bi-

naire en utilisant les niveaux de seuil de la Figure 2;

Figures 7 A à 7 C représentent un groupe d'il-

lustrations utiles pour expliquer que tous les éléments d'image d'un bloc sont corrigés en blanc quand le niveau

de densité optique moyen du bloc est inférieur au ni-

veau prédéterminé, la Figure 7 A représentant un exemple des niveaux de signaux d'image lus à partir du document

original, la Figure 7 B représentant le résultat du trai-

tement de quantification binaire pour l'image représentée

sur la Figure 7 A sans correction, et la Figure 7 C repré-

sente le résultat d'une correction pour l'image représen-

tée sur la Figure 7 B; Figures 8 A à 8 D sont des exemples d'un groupe,

de matrices de seuil utilisé pour l'exemple de réalisa-

tion de la présente invention permettant de diviser une image en quatre zones d'image, la Figure 8 A représentant

une matrice de seuil utilisée pour la zone d'image de ca-

ractère, la Figure 8 D représentant une matrice de seuil utilisée pour la zone d'image de teinte continue, et les

Figures 8 B et 8 C représentant des matrices de seuil uti-

lisées pour la zone intermédiaire; Figure 9 représente un exemple d'une matrice

de seuil utilisée dans la présente invention, o les di-

mensions de la matrice de seuil diffèrent des dimensions du bloc;

Figure 10 est un schéma fonctionnel de l'appa-

reil de traitement de signaux de niveaux de gris selon l'invention;

Figure 11 est un schéma fonctionnel represen-

tant un exemple du circuit de détermination de zone d'i-

mage utilisé dans l'appareil de la Figure 10;

Figure 12 est un schéma de circuit représen-

tant un autre exemple du circuit de détermination de zone d'image utilisé dans l'appareil de la Figure 10;

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Figures-13 A à 13 D scnt des exemples d'un groupe de matrices de seuil pour quantifier des éléments d'image en plusieurs niveaux selon la présente invention, qui permettent une quantification à cinq niveaux; Figure 14 représente le résultat du traite- ment en utilisant les matrices de seuil représentées sur les Figures 13 A à 13 D; Figures 15 A à 15 D sont des exemples d'un groupe de matrices de seuil utilisées pour le traitement par quantification à plusieurs niveaux d'un bloc qui a été mis dans la catégorie des zones d'image de caractère;

Figure 16 représente le résultat du traite-

ment en utilisant les matrices de seuil des Figures 15 A à 15 D pour les blocs 4 et 8 de la Figure 1 qui ont été mis dans la catégorie des zones d'image de caractère; Figures 17 A à 17 D sont des exemples d'un groupe de matrices de seuil utilisées pour le traitement par quantification à plusieurs niveaux de blocs qui ont été mis dans la catégorie des-zones intermédiaires ou dans la catégorie des zones d'image de teinte continue; Figure 18 est un schéma fonctionnel d'un

exemple de réalisation de circuit de traitement de si-

gnaux de niveaux de gris pour un traitement par quantifi-

cation à plusieurs niveaux o la zone d'image est divisée en une zone d'image de teinte continue et en une zone d'image de caractère;

Figures 19 et 20 illustrent un procédé de cor-

rection de détermination de zone; et

Figure 21 est un schéma fonctionnel d'un exem-

ple de réalisation de circuit de correction de détermina-

tion de zone selon la présente invention.

Selon la présente invention, une image est

divisée en un ensemble de blocs incluant chacun un ensem-

ble d'éléments d'image La Figure 1 montre un exemple d'image qui est divisée en huit blocs incluant chacun 16 ( 4 par 4) éléments d'image Un petit carré défini par des tirets représente un élément d'image et chacun des

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grands carrés 1 à 8 défini par un trait plein représente un bloc Le chiffre attribué à chaque élément d'image représente le niveau de densité optique détecté sur la représentation originale, o "O" représente le blanc, " 16 " représente le noir, et les chiffres intermédiaires représentent des niveaux de densité optique de gris Bien que le niveau de densité optique soit exprimé par un entier

sur la Figure 1, il n'est pas toujours nécessaire d'uti-

liser des entiers.

Dans l'opération suivante du procédé, le ni-

veau de densité optique de chaque élément d'image est contrôlé pour trouver le niveau maximum P et le niveau max minimum P min de chaque bloc Par exemple, sur la Figure 1, le bloc 1 a un niveau Pma X= 2 et un niveau Pmin= 0, le bloc 2 a un niveau P ma X 4 et un niveau Pmin = 3, le bloc 3 a unmniveau P = 5 et un niveau P i 0, le bloc 4 a un Max min

niveau Pmax= 13 et un niveau Pmin= 0, et ainsi de suite.

Ensuite, la différence PA entre le niveau maximum P max et le niveau minimum Pmin est déterminée et cette différence est comparée à des valeurs de référence prédéterminées m 1 et m 2 (O MI M 2 16) de sorte que les différentes valeurs sont classées en trois groupes:

(i) i^= m 2, (ii) M 2 = = Mi 1 et (iii) P< ml.

Selon la classification de la différence P& des niveaux de densité optique de chaque bloc, une matrice d'iun ensemble de matrices de seuil est sélectionnée pour quantifier le niveau de densité optique de chaque élément

d'image à l'intérieur du bloc.

(i) PA m 2:

Un bloc de cette catégorie appartient généra-

lement à une zone d'image de caractère o les caractères et les dessins graphiques sont exprimés par du noir et du blanc, et par conséquent, ce bloc doit être traité par le procédé de quantification binaire qui a une résolution spatiale élevée En conséquence, une matrice de seuil ayant un seul niveau de seuil est utilisée pour quantifier

le niveau de densité optique de chaque élément d'image.

Le niveau de densité optique de chaque élément d'image est comparé au niveau de seuil k de sorte qu'un élément d'image ayant-un niveau de densité optique inférieur au niveau de seuil est considéré comme un élément d'image blanc et un élément d'image ayant un niveau de densité optique supérieur au niveau de seuil est considéré comme

un élément d'image noir.

(ii) m 2 P, ml Un bloc de cette catégorie appartient à une zone caractérisée entre la zone d'image de caractère et la zone d'image de teinte continue Par conséquent, ce

bloc est traité de manière à obtenir une résolution éle-

vée en disposant d'un nombre inférieur de teintes de re-

production que pour la zone d'image de teinte continue.

En conséquence, une matrice de seuil comportant une va-

riété de niveaux de seuil distribués dans une bande é-

troite est utilisée comme les Figures 4 A et 4 B en donnent

une illustration.

(iii) P ml

Un bloc de cette catégorie appartient prin-

cipalement à la zone d'image de teinte continue qui né-

cessite une reproduction de niveaux de gris telle qu'elle apparait dans une photographie Ce bloc est traité pour reproduire des demi-teintes En particulier, une matrice de seuil d'agitation telle que représentée sur la Figure 2 est utilisée pour effectuer une quantification binaire

pour le niveau de densité optique de chaque élément d'i-

mage à l'intérieur du bloc Un bloc dans la zone d'image de teinte continue peut être considéré dans la catégorie correspondant à Pi ma Cependant, un tel bloc est une partie à contraste élevé dans l'image de teinte continue

et il n'est pas important de reproduire un niveau de gris.

Par conséquent, la qualité d'image n'est pas détériorée par le traitement de quantification binaire avec un seuil constant Un bloc dans l'image de caractère peut être

considéré dans la catégorie correspondant à P m 1 Ce-

pendant, la qualité d'image n'est pas autant détériorée.

Et beaucoup de ces cas sont corrigés par le procédé men-

tionné en dernier.

Par exemple, quand l'image de la Figure 1 est traitée par le procédé de la présente invention avec des paramètres établis comme suit: m 1 = 5, m 2 = 8 et k= 6, les blocs 4 et 8 tombent dans la zone d'image de caractère, le bloc 7 tombe dans la zone intermédiaire, et les blocs

1,2,3,5 et 6 tombent dans la zone d'image de teinte con-

tinue Dans ce cas, les blocs 4 et 8 sont simplement quan-

tifiés en binaire avec une valeur de seuil de signal k= 6,

le bloc 7 est quantifié en binaire en utilisant les ni-

veaux de seuil représentés sur la Figure 4 A, et les blocs 1,2,3,5 et 6 sont quantifiés en binaire en utilisant les niveaux de seuil représentés sur la Figure 2 Le résultat

d'un codage binaire est représenté sur la Figure 5.

L'exemple décrit plus haut est la reproduction de 17 niveaux de teinte La reproduction de 18 niveaux

de teinte ou plus peut être réalisée en utilisant des ma-

trices de seuil plus grandes comportant plus de niveaux de seuil Par exemple, la reproduction de 65 niveaux de teinte est possible en utilisant des matrices de seuil de 8 par 8 En plus de la disposition de niveaux de seuil représentée sur la Figure 2, on peut utiliser différentes dispositions de niveaux de seuil telles qu'elles sont représentées, par exemple, sur les Figures 6 A,6 B,6 C et 6 D. Différents procédés de traitement peuvent être utilisés pour'reproduire des demi- teintes pour chaque zone en plus du procédé d'agitation ordonnée mentionnée plus haut et du procédé utilisant un seul niveau de seuil Par exemple, on détecte le niveau de densité optique moyen d'un bloc

et on détermine le nombre d'éléments d'image noirs corres-

pondant au niveau de densité optique moyen, et on dispose

ensuite les éléments d'image noirs dans l'ordre décrois-

sant du niveau de signal d'image.

Les éléments d'image ayant des niveaux de seuil inférieurs dans la matrice de seuil sont aptes à être déterminés comme noirs Quand un bloc appartenant

à la zone d'image de caractère est considéré dans la ca-

tégorie correspondant à Pa= ml, certains éléments d'image blancs du fond deviennent noirs à cause du traitement par quantification binaire à des niveaux de seuil inférieurs de la matrice de seuil, d'o il résulte une détérioration de la qualité d'image Afin d'éliminer ce problème, on peut rendre tous les éléments d'image blancs à l'intérieur

du bloc quand la densité optique moyenne du bloc est in-

férieure à la valeur q prédéterminée La Figure 7 repré-

sente un exemple de traitement avec les niveaux de densi-

té optique o-16 pour les dimensions de matrice 4 par 4

du bloc La Figure 7 B représente le résultat de la quan-

tification binaire pour les signaux d'image représentés sur la Figure 7 A avec le même traitement que dans le cas de la Figure 5 avec des paramètres établis comme suit: ml= 4,m,= 7 et k= 6 La Figure 7 C représente le résultat d'une quantification binaire obtenu de telle manière que la densité optique moyenne de chaque bloc est d'abord calculée et tous les éléments d'image d'un bloc sont mis

au niveau blanc quand la densité optique moyenne est in-

férieure à 0,75, tandis que les blocs ayant une densité optique moyenne supérieure ou égale à 0,75 sont traités de la même manière que représenté sur la Figure 7 B Le résultat de la Figure 7 C montre une limite de noir/blanc plus franche que celle de la Figure 7 B.

Un document original contenant des images re-

présentées en noir et blanc telles que des caractères et des tracès de lignes donne souvent des blocs n'incluant

que des éléments d'image noirs ou blancs Selon le procé-

dé de traitement décrit plus haut, ces blocs tous noirs ou tous blancs sont considérés dans la catégorie de la zone d'image de teinte continue et traités par le procédé ( 3) mentionné plus haut Cependant, le même résultat de

traitement peut être obtenu quand les blocs sont considé-

rés dans la catégorie de la zone d'image de caractère.

Si le traitement est suivi de la correction de détermina-

tion régionale qui sera décrit dans la suite, ce bloc est de façon appropriée considéré dans la catégorie de la zone d'image de caractère En conséquence, on peut considérer les blocs tous noirs ou tous blancs dans la catégorie de la zone d'image de caractère, même dans le cas de P mi Dans le mode de réalisation de l'inven-

tion ci-dessus, les blocs sont classés dans trois zones.

Cependant, diverses modifications sont possibles pour le

procédé de classification Par exemple, on peut classer-

les blocs dans deux zones (dans ce cas, m =m 2) en exclu-

ant la zone intermédiaire ou dans quatre zones ou plus.

On a obtenu une qualité satisfaisante à la fois pour les images de caractère et les images de teinte continue en choisissant une classification à deux zones avecla valeur de référence (m 1 =m 2) établie à environ

la moitié du niveau du noir.

Quand un bloc comportant 4 par 4 éléments

d'image est classé dans quatre zones et que chaque élé-

ment d'image du bloc est quantifié conformément à la clas-

sification, la différence P 6 de niveaux de densité opti-

que est comparée aux valeurs prédéterminées mlm 2 et m 3 (ml m 2 ni 3) Selon le résultat de la comparaison, une matrice de seuil constant telle que représentée sur la Figure SA est utilisée pour le cas de P >m 3, une matrice de seuil avec une distribution de seuils plus étroite telle que représentée sur la Figure 8 B est utilisée pour le

cas de ni P > m, une matrice de seuil avec une distri-

bution de seuils plus large telle que représentée sur la Figure 8 C est utilisée pour le cas de m 2 = P >ml, et une

matrice de seuil avec 16 niveaux de seuil telle que re-

présentée sur la Figure 8 D est utilisée pour le cas de Mî= Pa, de sorte que le nombre de teintes de reproduction augmente quand la valeur de P diminue, tandis que la

distribution de valeur de seuil approche un niveau cons-

tant quand la valeur de Peaugmente La disposition de bloc avec 8 par 8 éléments d'image peut être utilisée pour reproduire 64 teintes, selon le principe décrit

plus haut.

Dans les modes de réalisation de l'invention.

décrits plus haut, la dimension de bloc pour déterminer la zone a été rendue égale à celle de la matrice de seuil, cependant, ces dimensions n'ont pas toujours besoin d'être égales Par exemple, la Figure 9 montre la dispo- sition de seuil utilisée pour la zone d'image de teinte continue dans une reproduction à 33 teintes, o deux matrices de seuil de 4 par 4 A et B sont prévues comme

matrice de seuil correspondant à un bloc de 4 par 4 élé-

ments d'image Une des matrices A et B est sélectionnée comme matrice de seuil correspondant à chaque bloc selon

l'emplacement du bloc.

La Figure 10 est un schéma fonctionnel re-

présentant un système de traitement de signaux de niveaux de gris selon la présente invention Le système comprend

deux mémoires d'image 11 et 12 pour mémoriser des infor-

* mations d'image déduites d'un document original, une mé-

moire de bloc 13 pour mémoriser des informations d'image d'un bloc, un circuit de détermination de zone d'image 14

pour déterminer les zones auxquelles appartient une ima-

ge à un bloc dans la mémoire de bloc, trois mémoires de matrice de seuil 16,17 et 18 pour mémoriser des matrices de seuil séparées, un circuit de commutation de mémoire de seuil 15 pour sélectionner une des mémoires de matrice

de seuil selon le signal de sortie du circuit de détermi-

nation 14, un circuit de quantification binaire 19 pour transformer les informations d'image dans la mémoire de bloc 13 en données binaire en utilisant une matrice de

seuil sélectionnée, et des commutateurs 20 et 21 pour com-

muter les entrées et les sorties des mémoires d'image Il

et 12.

Le fonctionnement du système de la Figure 10 est le suivant Les informations d'image lues à partir d'un document original sont d'abord mémorisées dans la mémoire d'image 11 Une fois que lés informations d'image sur quatre lignes d'exploration ont été mémorisées dans la mémoire d'image 11, le commutateur 20 est mis de la position a dans la position b, tandisqu'en même temps

le commutateur 21 est mis de la position b dans la posi-

tion a Ensuite, les informations d'image suivantes sont mémorisées dans la mémoire d'image 12 et en même temps le contenu de la mémoire d'image 11 est transféré, un bloc à la fois, jusqu'à la mémoire de bloc 13 Le circuit de détermination de zone d'image 14 détecte les niveaux

de densité optique maximum et minimum des éléments d'ima-

ge d'un bloc et calcule la différence de ces niveaux de densité optique Ensuite, le circuit 14 compare le niveau différentiel à des valeurs prédéterminées m 1 et m 2, et détermine la zone des informations d'image du bloc comme

étant l'une des zones d'image de teinte continue, inter-

médiaire et de caractère selon le résultat de la compa-

raison Selon le résultat de cette détermination, le cir- cuit de commutation de mémoire de seuil 15 sélectionne

une des mémoires de matrice de seuilde 4 par 4, la mémoi-

Ée 16 avec beaucoup de niveaux de seuil pour les images de teinte continue, la mémoire 17 avec des niveaux de seuil pour la:zone intermédiaire, et la mémoire 18 avec

un niveau de seuil constant.

Le contenu de l'une des mémoires de matrice de seuil 16,17 et 18, sélectionnée comme on l'a expliqué

plus haut, est comparé au niveau de densité optique mémo-

risé dans la mémoire de bloc 13 par le circuit de quanti-

fication binaire 19 Le circuit 19 fournit un signal bi-

naire de noir si le niveau de densité optique est supé-

rieur au niveau de seuil, ou fournit un signal binaire de blanc si le niveau de densité optique est inférieur au niveau de seuil Une fois que le signal d'image dans

la mémoire de bloc 13 a été traité, l'information d'i-

mage à 1 bloc suivante est transférée de la mémoire d'image Il à la mémoire de bloc 13, puis transformée en un signal binaire de la même manière que ce qui a été décrit plus haut Une fois que toutes les informations dans la mémoire d'image 11 ont été traitées et que les informations d'image pour les quatre lignes d'exploration

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suivantes ont été mémorisées dans la mémoire d'image 12, le commutateur 20 passe de la position b à la position a et le commutateur 21 passe de la position a à la position b, et le contenu de la mémoire d'image 12 est ensuite traité comme on l'a décrit plus haut.

La Figure il représente un exemple de cir-

cuit de détermination de zone d'image pour séparer une image en deux zones La disposition comprend une mémoire temporaire 101, un circuit de commande 102, un circuit arithmétique 103, une mémoire de niveau maximum 104, une mémoire de niveau minimum 105, et une mémoire de valeur

de référence 106 La mémoire temporaire 101 peut être pré-

vue généralement avec la mémoire de bloc 13 représentée sur la Figure 10 En fonctionnement, le signal dlimage à 1 bloc est mémorisé dans la mémoire temporaire 101 Un bloc est constitué de 16 éléments d'image correspondant

à des signaux i(i= 1-16) Le signal Pl est d'abord mémo-

risé dans la mémoire de niveau maximum 104 et dans la mémoire de niveau minimum 105 Ensuite, le signal P 2 est

envoyé au circuit arithmétique 103 pour qu'il soit com-

paré au contenu de la mémoire de niveau maximum Pl 104.

max Si le signal P 2 est plus petit ou égal à Plma X, le contenu de la mémoire 104 reste inchangé> et max si P 2 est plus grand que P' max, le contenu de la mémoire de niveau maximum 104 est remplacé par P 2 Ensuite, le signal P 2 est comparé au contenu P'min de la mémoire de niveau minimum 105 Si P 2 est plus grand ou égal à P'Min' le contenu de la mémoire 105 reste inchangé, et si P 2 est plus petit que P'min' le contenu de la-mémoire 105 est remplacé par P 2 Ensuite, les signaux P 3,P 4, et P 16 sont envoyés au circuit arithmétique séquentiellement et le traitement est exécuté de façon répétitive Une fois que le signal P 16 a été traité, lescontenusde la mémoire de niveau maximum 104 et de la mémoire de niveau minimum 105, c'est-à-dire, P'max et P'Min' indiquent le niveau de densité optique maximum P Ma et le niveau de densité optique minimum P min du bloc Les contenus des

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des mémoires 104 et 105 sont envoyés au circuit arithmé-

tique 103 dans lequel la différence est calculée, et la différence des niveaux de densité optique dans le bloc P est ensuite déterminée La valeur Pc est comparée au contenu m de la mémoire de valeur de référence 106 Quand

la valeur P est supérieure ou égale à la valeur de réfé-

rence m, un signal " 1 " indiquant la zone d'image de ca-

ractère est engendré, ou quand la valeur Pa est inférieu-

re à la valeur de référence m, un signal " O " indiquant

la zone d'image de teinte continue est engendré Le si-

gnal d'indication de zone est envoyé au circuit de commu-

tation de mémoire de seuil 15 de la Figure 10 Afin de déterminer si un signal d'indication de zone du bloc est un signal de zone d'image de caractère quand tous les éléments d'image du bloc sont noirs ou blancs, un

contrôle est réalisé pour déterminer si le niveau de den-

sité optique minimum est le niveau du noir ou si le ni-

veau de densité optique maximum est le niveau du blanc, et dans les deux cas le signal d'indication de zone est mis à " 1 " Les opérations qui viennent d'être décrites

sont répétées séquentiellement pour les blocs suivants.

La Figure 12 représente un autre exemple du circuit de détermination de zone d'image qui permet de

classer les éléments d'une image dans deux zones Ce cir-

cuit qui permet un traitement rapide comprend un registre à décalage de conversion série-parallèle 210, un circuit d'extraction de niveau de densité optique maximum 211 composé de comparateurs et de sélecteurs, un circuit d'extraction de niveau de densité optique minimum e 12

composé de comparateurs et de sélecteurs, un circuit ari-

thmétique 213, un générateur de valeur de référence 214,

et un comparateur 215.

En fonctionnement, le signal d'image à 1 bloc est verrouillé dans le registre à décalage 210, et il est

ensuite transmis par les sorties 232 aux comparateurs 216.

Par exemple, le comparateur 216-1 reçoit les signaux d'i-

mage Pl et P 2 par l'intermédiaire des sorties 232-1 et

17 2508747

232-2, Pl et P 2 étant les signaux de deux éléments d'ima-

ge d'un groupe de 16 éléments d'image Si le signal de sortie 232-1 est supérieur au signal de sortie 232-2, le comparateur 216-1 engendre un signal " 1 ", autrement il engendre un signal " O " Le sélecteur 217-1 transmet le signal d'image de sortie 232-1 en réponse au signal " 1 " provenant du comparateur 216-1, ou transmet le signal

d'image de sortie 232-2 en réponse au signal " O " prove-

nant du comparateur En conséquence, un des signaux d'i-

mage des sorties 232-1 et 232-2 ayant un niveau de densi-

té optique supérieur apparaitra à la sortie du sélecteur

217-1 De la même façon, chacun des sélecteurs 217 trans-

met un des signaux d'entrée de comparateur ayant un ni-

veau de densité optique supérieur Pareillement, des si-

gnaux ayant des niveaux de densité optique supérieurs sont sélectionnés par la disposition des comparateurs 218, 220 et 222, et des sélecteurs 219,221 et 223, et enfin, le sélecteur 223 fournit le signal d'image ayant le niveau de densité optique maximum parmi les signaux mémorisés dans le registre à décalage 210 Les signaux

de sortie du registre à décalage 210 sont envoyés en mê-

me temps aux comparateurs 224 Par exemple, le compara-

teur 224-1 reçoit par l'intermédiaire des sorties 232-1 et 232-2 les signaux d'image Pl et P 2 pour deux éléments d'image d'un groupe de 16 éléments d'image Si le signal de sortie 232-1 est supérieur au signal de sortie 232-2, le comparateur 224-1 engendre un signal " 1 ", autrement il engendre un signal " 0 " Par contre, le sélecteur 225-1 agit à l'inverse du sélecteur 217-1 en sélectionnant le signal d'image de sortie 232-2 quand le signal de sortie

22,4-1

du comparateur /est un signal " 1 " et en sélectionnant le signal d'image de sortie 232-1 quand le signal de sortie du comparateur est un signal " 0 " De la même façon, les signaux ayant des niveaux de densité optique inférieurs sont sélectionnés séquentiellement par les comparateurs 224, 226,228 et 230, et les sélecteurs 225,227,229 et 231, et enfin, le sélecteur 231 fournit le signal d'image

18 2508747

ayant le niveau de densité optique minimum parmi les si-

gnaux d'image pour le bloc mémorisés dans le registre à

décalage 210 Le circuit arithmétique 213 calcule la dif-

férence entre les niveaux de densité optique fournis par les sélecteurs 223 et 231, et délivre le résultat au com-

parateur 215 Le comparateur 215 compare la valeur de dif-

férence des niveaux de densité optique dans le bloc,P, fournie par le circuit arithmétique 213 à la valeur de

référence m fournie par le générateur de valeur de réfé-

rence 214 Quand la valeur de différence P est supérieure ou égale à la valeur de référence m, le comparateur 215

engendre un signal " 1 " indiquant la zone d'image de carac-

tère, et quand la valeur de différence PA est inférieure à la valeur de référence m, le comparateur engendre un

signal "O' indiquant la zone d'image de teinte continue.

Sur la Figure 12, la connexion de borne d'en-

trée-sortie de signal est représentée en utilisant une

ligne pour chaque signal d'image dans un but de simplici-

té, mais il y a en fait un ensemble de lignes dans le cii-

cuit d'ensemble de l'invention Par exemple, si le signal du document original est un signal numérique comportant

16 niveaux, il est transféré sur des lignes à 4 bits.

On va maintenant décrire un exemple de réali-

sation de l'invention utilisant le procédé d'agitation à plusieurs niveaux qui reproduit plusieurs niveaux de gris pour chaque élément d'image t Une image est divisée en blocs constitués chacun d'un ensemble d'éléments d'image La différence entre le niveau de densité optique maximum et le niveau

de densité optique minimum des éléments d'image est cal-

culée pour chaque bloc La différence de niveaux de den-

sité optique est comparée à une seule valeur de référence ou à un ensemble de valeurs de référence de sorte que chaque bloc est classé dans l'une des catégories de la

zone d'image de caractère, de la zone d'image intermédiai-

re et de la zone d'image de teinte continue Par exemple, quand l'image représentée sur la Figure 1 est évaluée

19 2508 47

avec les valeurs de référence m m 2 = 8, les blocs 4 et 8

sont classés dans la catégorie de la zone d'image de ca-

ractère et les six autres blocs sont classés dans la ca-

tégorie de la zone d'image de teinte continue On va dé-

crire dans la suite le traitement pour chaque zone. (a) Le procédé de reproduction de demi-teinte à plusieurs niveaux qui est stable par rapport à l'enregistrement et qui donnée également une reproductivité satisfaisante est utilisé pour des blocs classés dans la catégorie de la zone d'image de teinte continue On suppose que cinq densités d'élément d'image D 1 (blanc),D 2,D 3,D 4 et D 5 (noir) sont possibles La matrice de seuil est considérée comme étant une matrice de 4 par 4 telle que représentée sur la Figure 13 Les combinaisons de seuil représentées sur la Figure 13 montrent que l'effet d'un enregistrement inégal peut être minimisé en réalisant la reproduction

intermédiaire uniquement pour un élément d'image sur qua-

tre, d'o il résulte une reproduction de demi-teinte sa-

tisfaisante En traitement, la matrice de seuil représen-

tée sur la Figure 13 A est utilisée pour comparer le niveau

de signal d'image au niveau de seuil correspondant à l'em-

placement de l'élément d'image, et quand le niveau de si-

gnal est inférieur au niveau de seuil, la densité d'élé-

ment d'image prend le niveau de densité D 1 Quand le ni-

veau de signal est supérieur au niveau de seuil, le si-

gnal est encore comparé à la matrice de seuil représentée

sur la Figure 13 B, et quand le niveau de signal est infé-

rieur au niveau de seuil, la densité d'élément d'image prend le niveau de densité D 2 Quand le niveau de signal est supérieur au niveau de seuil, le signal est encore comparé à la matrice de seuil représentée sur la Figure 13 C, et quand le niveau de signal est inférieur au niveau de seuil, la densité d'élément d'image prend le niveau de densité D 3 A nouveau, quand le niveau de signal est supérieur au niveau de seuil, le signal est comparé à la matrice de seuil représentée sur la Figure 13 D, et quand le niveau de signal est inférieur au niveau de seuil, la densité d'élément d'image prend le niveau de densité

Dl,, autrement il prend le niveau de densité Dû La Figu-

re 14 représente le résultat du traitement précédent pour les blocs 6 et 7 de la zone d'image de teinte continue de la Figure 1 Sur la Figure 14, on a représenté les va-

leurs de densité des:'léléments d'image reproduits D 1-D 5.

Bien qu' on utilise ici un procédé de reproduction de demi-teintes à plusieurs niveaux en prenant les matrices de seuil représentées sur les Figures 13 A à 13 D, on peut

aussi utiliser un autre procédé.

(b) Un simple enregistrement à plusieurs états est réali-

sé pour des blocs classés dans la catégorie de la zone d'image de caractère de manière à obtenir une résolution élevée C'est ainsi qu'un des niveaux D -D 5 le plus proche

du niveau de signal est sélectionné pour une reproduction.

En particulier, la densité reproduite est déterminée par les mêmes opérations de traitement que dans le cas des Figures 13 A à 13 D en utilisant les niveaux de seuil, par exemple, tels que représentés sur les Figures 15 A,15 B,

15 C et 15 D La Figure 16 représente le résultat du trai-

tement pour les blocs 4 et 8 de la zone d'image de carac-

tère représentée sur la Figure 1.

La divisiondboe image en trois catégories de zonesppe t être réalisée par le procédé semblable qui utilise les niveaux de seuil des Figures 17 A à 17 D comme matrice de seuil pour la zone intermédiaire On peut aussi réaliser

une division en plus de trois catégories de zones en uti-

lisant des matrices de seuil avec une distribution de ni-

veaux de seuil (Figures 17 A-17 D) devenant plus étroite

quand la différence de niveaux de densité optique augmente.

La Figure 18 montre un exemple du circuit d'enregistrement pour mettre en oeuvre le procédé décrit en utilisant le procédé d'agitation à plusieurs niveaux mentionné plus haut, dans lequel une image est divisée

dans la zone d'image de teinte continue et la zone d'ima-

ge de caractère Le circuit de la Figure 18 permet d'en-

registrer k éléments d'image en même temps Le signal d'image comporte les informations de 16 catégories de teintes Chaque élément d'image peut être enregistré à des niveaux fins Le séparateur de zone d'image 311 de

la Figure 18 distingue les signaux d'image de teinte con-

tinue des signaux d'image de caractère, et émet les si-

gnaux d'image, avec un signal d'indication de zone d'ima-

ge associé, en direction d'une mémoire tampon 312.

(A) La mémoire tampon 312 mémorise les signaux d'image pour deux éléments d'image Les informations de teinte

du premier signal d'image mémorisées dans la mémoire tam-

pon 312 sont délivrées 4 u comparateur 317 et le signal d'indication de zone d'image est délivréal Un multiplexeur 316 Urn contrôleur d'adresse 313 fournit une information d'adresse de valeurs de seuil à deux mémoires mortes ROM 314 et 315 La mémoire ROM 314 contient quatre matrices

de seuil pour la zone d'image de caractère telles que re-

présentées sur la Figure 15 Ces mémoires ROM fournissent

des niveaux de seuil,correspondant à l'information d'adas-

se fournie par le contrôleur d'adresse 313,au multiplexeur 316 Le multiplexeur 316 reçoit un niveau de seuil de la

première matrice de seuil des Figures 13 A et 15 A des mé-

moires ROM 314 et 315 correspondant à l'information d'a-

dresse Le multiplexeur 316 transfère le niveau de seuil qui a été lu dans la mémoire ROM 314 ou dans la mémoire 315 jusqu'au comparateur 317, selon le signal d'indication de zone d'image transféré de la mémoire tampon 312 Le comparateur 317 compare le niveau de densité optique dans le signal d'image provenant de la mémoire tampon 312 au niveau de seuil, et transmet Un registre à décalage 318 un signal " 1 " si le niveau de densité optique d'image est

supérieur au niveau de seuil, ou un signal "O" si le ni-

veau de densité optique est inférieur au niveau de seuil.

Les autres signaux d'image mémorisés dans la mémoire tam-

pon 312 sont traités de la meme manière, et une fois qu'un i èmer signal " 1 " ou un signal "O" dû au kie signal d'image

est envoyé au registre à décalage 318, un circuit de ver-

rouillage 319 fournit k signaux a un circuit de commande 320 Le circuit de commande 320 alimente des éléments d'enregistrement ou de visualisation en réponse à des signaux '1 ", par exemple, jusqu'à ce que le traitement

de l'opération ( 13) suivante soit terminé.

(B) Le même traitement qu'en (A) est effectué pour les mêmes k signaux d'image que ceux utilisés en (A) avec la

seconde matrice de seuil de la Figure 13 B ou de la Figu-

re 15 B, mémorisée dans la mémoire ROMI 314 ou 315 On sup-

pose que le traitement de l'opération (B) prend T secon-

des.

(C) Le même traitement qu'en (A) est effectué en utili-

sant la troisième matrice de seuil mémorisée dans la mé-

moire ROM 314 ou dans la mémoire RO Ml 315.

(D) Le même traitement qu'en (A) est effectué en utili-

sant la quatrième matrice de seuil Le circuit de comman-

de 320 est rendu actif pendant T secondes en réponse aux

k signaux produits à la fin du traitement.

En conséquence, le circuit de commande 320 est rendu actif pendant un intervalle de temps total de

4 T secondes correspondant aux traitements de (A) à (D).

Les opérations de traitement de (A) à (D) sont répétées pour les k signaux d'image suivants Puisque chacune des opérations de (A) à (D) permet d'appliquer une tension avec une largeur d'impulsion T en réponse à un signal de

sortie " 1 " du circuit de traitement, la largeur d'impul-

sion totale varie dans l'intervalle de 0-4 T en fonction

du niveau de signal d'image Ainsi, cet exemple de réali-

sation de circuit permet de transformer les informations

de teinte de k signaux d'image en signaux ayant une cer-

taine largeur d'impulsion à un moment donné Ces signaux

d'une certaine largeur d'impulsion pour chacun des élé-

ments d'image sont utilisés pour alimenter des éléments

d'enregistrement ou de visualisation de manière à repro-

duire des demi-teintes.

Par une détermination de la zone d'image se-

lon le procédé qui vient d'être décrit, la limite entre

une partie blanche et une partie noire produit quelque-

23 2508747

fois un plus petit gradiant de niveaux de densité optique

comme la Figure 19 l'indique, et l'image peut être clas-

sée par erreur dans la catégorie de la zone d'image de teinte continue Il en résulte une détérioration de la qualité de caractère, mais on peut quasiment corriger une détermination erronée dans le cas du système à deux zones de la manière suivante Il est très rare qu'un bloc de zone d'image de teinte continue existe isolément dans l'image de teinte continue Par conséquent, si un bloc est classé dans la catégorie de la zone d'image de teinte continue, cela signifie souvent qu'avec une probabilité élevée une zone d'image de caractère est considérée par erreur comme une zone d'image de teinte continue Sur la Figure 19, les références numériques 30 et 31 montrent le rapport spatial qui existe entre le bloc et l'image Quand la partie de limite entre le noir et le blanc est

lue, le signal comporte des niveaux de gris,comme l'in-

dique la référence 29 sur la figure, en raison de la ré-

solution limitée du dispositif de lecture Le bloc 30-1 est défini comme zone d'image de caractère, puisqu'il comporte une grande différence de densité optique Le bloc 30-3 n-'est constitué que d'éléments d'image blancs, et il est classé dans la catégorie de la zone d'image de caractère Le bloc 30-2 comprend des éléments d'image de

niveau bas (proche du blanc) en plus des éléments d'ima-

ge-blancs, et il est donc classé dans la catégorie de la zone d'image de teinte continue Le bloc 31-2 dont le rapport spatial est représenté par 31 est classé dans la catégorie de la zone d'image de teinte continue Le bloc adjacent 31-1 n'est constitué que d'éléments d'image

noirs et il est classé dans la catégorie de la zone d'i-

mage de caractère Le bloc 31-3 comporte une grande dif-

férence de niveau de densité optique et il est classé dans la catégorie de la zone d'image de caractère Dans le cas o l'image et le bloc sont dans le rapport spatial représenté par 30 ou 31, les blocs des deux côtés du bloc 31-2 ou du bloc 30-2 qui ont été classés par erreur

sont classés dans la catégorie de la zone d'image de ca-

ractère Par conséquent, si les blocs des deux côtés de trois blocs consécutifs dans la direction d'exploration

ou de balayage horizontal ou dans la direction de balaya-

ge vertical sont classés dans la catégorie de la zone d'image de caractère, le bloc intermédiaire est classé

dans la catégorie de la zone d'image de caractère (c'est-

à-dire, la première correction) indépendamment du résul-

tat de détermination principale, ce qui permet de corri-

ger la détermination erronée de la zone.

Dans le cas o une image de caractère com-

prend une ligne ayant une largeur égale à la largeur de

deux blocs comme la Figure 20 l'indique, deux blocs con-

sécutifs, tels que les blocs 32-2 et 32-3, pourraient

être classés par erreur dans la catégorie de la zone d'i-

mage de teinte continue Dans ce cas, les blocs des deux

côtés des blocs consécutifs comportent de grandes diffé-

rences de densité optique, et ils sont classés dans la catégorie de la zone d'image de caractère En conséquence, si les deux blocs extérieurs de quatre blocs consécutifs

sont classés dans la catégorie de la zone d'image de ca-

ractère, les deux blocs intermédiaires sont classés dans la catégorie de la zone d'image de caractère (la seconde

correction) indépendamment du résultat de la détermina-

tion principale, ce qui permet de corriger la détermina-

tion erronée.

Conformément à la simulation effectuée par ordinateur, l'amélioration de la qualité a été reconnue

pour l'image de caractère traitée simplement par-la pre-

mière correction, et une autre amélioration de l'i mage de caractère a été reconnue en réalisant les traitements de première et de seconde correction Cependant, l'effet d'une correction de détermination de zone n'a pas

été reconnu sur la qualité d'une image telle que des pho-

tographies.

On considère comme très rare le cas ou trois

blocs d'une image de caractère sont classés dans la caté-

gorie de la zone d'image de teinte continue de façon con-

sécutive, et il suffit d'effectuer la correction quand

un ou deux blocs sont classés dans la catégorie de la zo-

ne d'image de teinte continue de façon isolée comme on l'a décrit plus haut.

La Figure 21 représente un exemple de réalisa-

tion de l'invention pour diviser une image en deux zones

en prévoyant une correction de la détermination erronée.

Le circuit comprend des mémoires de 4 lignes 413 et 414, une mémoire de bloc 415 formée de registres à décalage, un registre à décalage 416, un circuit de détermination

de zone principale 417, un circuit de correction de dé-

termination de zone 418, une mémoire de seuil 419, un cir-

cuit de sélection de mémoire de seuil 420, un circuit de quantification binaire 421, et des mémoires de 4 lignes 422 et 423 424 En fonctionnement, un commutateur/est d'abord mis dans la position a et un commutateur 425 est mis dans la position b de sorte que le signal d'image est mémorisé

dans la mémoire de 4 lignes 413 -Quand les signaux d'i-

mage à 4 lignes sont mémorisés dans la mémoire 413, le

* commutateur 424 est mis de la position a dans la posi-

tion b et le commutateur 425 de la position b dans la position a de sorte que les signaux d'image à 4 lignes

suivants sont mémorisés dans la mémoire de 4 lignes 414.

Les signaux d'image-mémorisés dans la mémoire de 4 lignes

413 sont lus séquentiellement, un bloc à la fois, et mé-

morisés dans la zone de mémoire 415-1 de la mémoire de bloc 415 Les contenus de la mémoire de bloc sont traités par le circuit de détermination de zone principale 417 de sorte que la partie d'image est classée dans la catégorie de la zone d'image de caractère ou dans la catégorie de

la zone d'image de teinte continue Le circuit 417 en-

gendre un signal d'indication de zone " 1 " dans le cas

de la zone d'image de caractère, ou un signal d'indica-

tion de zone O " dans le cas de la zone d'image de teinte continue, et délivre ensuite le signal au registre à

décalage 416 Après la détermination de zone pour le pre-

mier bloc, le contenu de la zone de mémoire 415-1 de la

mémoire de bloc 415 est décalé jusqu'à la zone de mémoi-

re 415-2, et les signaux d'image du bloc suivant sont mémorisés dans la zone de mémoire 415-1 et traités de la

même manière Dans ce cas, le transfert des signaux con-

tenus dans la mémoire de bloc n'a pas besoin d'être ef-

fectué en série pour la détermination de la zone, mais un traitement en parallèle est possible en traitant le contenu de la zone de mémoire 415-1 une fois qu'il a été délivré au circuit de détermination de zone selon une certaine synchronisation De cette manière, le signal d'image pour chaque bloc est transmis par les zones de mémoire 415-1, 415-2, 415-3 et 415-4, tandis qu'en même

temps le signal d'indication de zone indiquant le résul-

tat de la détermination de zone est transféré dans le re-

gistre à décalage 416 en synchronisme avec le transfert du signal d'image dans la mémoire de bloc 415 Dans la disposition de circuit de la Figure 21, la détermination

de zone principale est effectuée après que le signal d'i-

mage pour un bloc ait été mémorisé dans la zone de mémoi-

re 415-1, et les signaux d'image sont transférés de la

zone de mémoire 415-1 à la zone de mémoire 415-2 simulta-

nément par rapport à l'entrée du signal d'indication de zone indiquant le résultat de détermination dans la zone

de mémoire 416-1 du registre à décalage 416 En consé-

quence, les signaux d'indication de zone pour le bloc

constitué par les signaux d'image dans les zones de mé-

moire 415-2, 415-3 et 415-4 sont mémorisés dans les zones de mémoire 4161,410 2 et 416-3 du registre à décalage 416, respectivement Le signal d'indication de zone dans la zone de mémoire 416-4 du registre à décalage 416 est le signal pour le signal d'image d'un bloc précédant le contenu de la zone de mémoire 'i 15-4 de la mémoire de bloc

415, et il est déjà effacé dans la mémoire de bloc 415.

Les contenus du registre à décalage 416 sont traités par le circuit de correction de détermination de zone 418 Une porte ET 428 est utilisée pour contrôler si les deux zones de mémoire 416-i et 410-J indiquent

la zone d'image de caractère, et si la porte ET 428 en-

gendre un signal de sortie " 1 ", le bloc du signal d'ima-

ge correspondant à la zone de mémoire 416-2 est classé dans la catégoriede la zone d'image de caractère Une autre porte ET 429 contrôle si les deux zones de mémoire 416-1 et 416-4 indiquent la zone d'image de caractère, et si la porte ET 429 engendre un signal de sortie " 1 ", les blocs correspondant aux zones de mémoire 416-2 et 416-3 sont classés dans la catégorie de la zone d'image de caractère Des portes OU 430, 431 et 432 sont prévues pour que les blocs correspondant aux signaux d'image dans les zones de mémoire 415-3 et 415-4 soient classés dans

la-catégorie de la zone d'image de caractère indépendam-

ment du contenu des zones de mémoire 416-2 et 416-3 si

l'une des portes ET 428 et 429 engendre un signal de sor-

tie "l" Un circuit retardateur de bloc 433 et une porte

OU 434 sont utilisés pour enregistrer le résultat de dé-

termination en synchronisme avec la mémoire de bloc Le

circuit retardateur de bloc 433 est un registre à déca-

lage pour retarder le signal de sortie de la porte OU 431 d'un intervalle de-temps de traitement de bloc, et le signal de sortie de la porte OU 434 indique le résultat d'une redétermination pour le signal d'indication de zone

dans la zone de mémoire 416-3 du registre à décalage 416.

En conséquence, le signal d'imagb del:bloç dans la zone de mémoire 415-4 de la mémoire de bloc 415 est traité

par quantification binaire selon le résultat de la redé-

termination de zone par le circuit de correction de dé-

termination de zone 418 Le signal de sortie du circuit de correction de détermination de zone 418 est délivré

au circuit de sélection de mémoire de seuil 420 pour sé-

lectionner une matrice de seuil appropriée dans la mémoi-

re de seuil 419, et la matrice de seuil sélectionnée est

envoyée au circuit de quantification binaire 421 Le cir-

cuit de quantification binaire 421 compare le signal

28 25087

d'image de chaque bloc envoyé de la mémoire de bloc 415 aux niveaux de seuil fournis par la mémoire de seuil 419,

et transforme le signal d'image en signal binaire Le si-

gnal d'image traité en binaire pour chaque bloc est con-

verti en un signal de ligne séquentielle par les mémoi-

res de 4 lignes 422 et 423 Une fois que les signaux d'i-

magede 4 lignes ont été traités, les commutateurs 424 et 425 sont changés de position et les signaux de 4 lignes

suivants sont traités.

Dans l'exemple de réalisation de circuit de l'invention représenté sur la Figure 21, si les blocs des deux côtés de trois ou quatre blocs consécutifs sont classés dans la catégorie de la zone d'image de caractère,

le ou les blocs intermédiaires sont classés dans la caté-

gorie de la zone d'image de caractère, c'est-à-dire, que les deux traitements de première et de seconde correction sont exécutés Cependant, si l'on ouvre un commutateur

435 seul le traitement de première correction est effec-

tué. Le procédé de correction de détermination de zone selon la présente invention peut être appliqué à d'autres procédés que celui pour déterminer la zone selon

la différence de niveaux de densité optique dans un bloc.

Il est également possible d'appliquer l'invention à l'ex-

traction de parties d'image de teinte continue selon la

détermination de zone pour chaque bloc.

Selon la présente invention, telle qu'elle a été décrite, une image est divisée en unités de blocs dans une zone o une reproduction de nombreuses teintes

est accentuée, une zone o une résolution élevée est ac-

centuée, et, quand cela est nécessaire, une zone o la

zone intermédiaire est reproduite, ce qui permet d'obte-

nir une reproduction satisfaisante pour un document ori-

ginal qui comprend des images photographiques et des i-

mages de caractère.

Le procédé de la présente invention est

utilisé quand il s'applique au système de fac-similé in-

29 2508747

cluant des informations de teinte continue ou de demi-

teinte ou au traitement dans une machine à copier qui lit

et enregistre une image en unites d'éléments d'image.

3 o

REVE 3 N)DICATIONS

1 Procédé de détermination de zone d'image caractérisé en ce qu'il consiste à: -diviser une image de représentation en blocs, chaque bloc étant composé d'un ensemble d'éléments d'image; -détecter le niveau de densité optique maximum (P Max) et le niveau de densité optique minimum (Pmin) parmi les

niveaux de densité optique des éléments d'image de cha-

que bloc; -calculer la différence (Pc) entre ledit niveau de densité optique maximum (Pmax) et ledit niveau de densité optique minimum (Pmin); et

-déterminer la zone d'image à laquelle appartient le-

dit bloc selon la valeur de différence (Pi) des niveaux

de densité optique.

2 Procédé de détermination de zone d'image selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de différence (PA) est comparée à une valeur de référence,

ledit bloc étant classé dans la catégorie d'une zone d i-

mage de caractère quand la valeur de différence (P 6) est supérieure à la valeur de référence, ou ledit bloc étant classé dans la catégorie d'une zone d'image de teinte

continue quand la valeur de différence (Pu) est inférieu-

re à la valeur de référence.

3 Procédé de détermination d'image selon la

revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de dif-

férence (P%) des niveaux de densité optique est comparée à un ensemble de valeurs de référence (ml,m 2,), ledit bloc étant classé dans la catégorie d'une zone d'image de caractère, d'une zone d'image de teinte continue ou

d'au moins une zone intermédiaire.

4 Procédé de détermination d'image, caracté-

risé en ce qu'il consiste à: -diviser une-image de représentation en blocs, chaque bloc étant composé d'un ensemble d'éléments d'image; détecter le niveau de densité optique maximum (Pmax) et le niveau de densité optique minimum (Pmin) parmi les niveaux de densité opique des éléments d'image pour

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chaque bloc; -calculer la valeur de différence (P 4) entre ledit niveau de densité optique maximum (P) -et ledit niveau max de densité optique minimum (P Min); -comparer la valeur de différence (Pu) à une valeur de référence; -détecter l'état dans lequel les niveaux de densité optique de tous les éléments d'image d'un bloc sont, soit blanc soit noir; et déterminer la catégorie du bloc comme étant une zone d'image de caractère quand la valeur de différence

est supérieure à la valeur de référence ou quand les ni-

veaux de densité optique de tous les éléments d'image du bloc sont au niveau blanc ou au niveau noir, ou autrement

déterminer la catégorie du bloc comme étant une zone d'i-

mage de teinte continue.

Procédé de détermination de zone d'image, selon lequel une image de représentation est divisée en blocs composés chacun d'un ensemble d'éléments d'image, chaque bloc étant classé dans la catégorie d'une zone

d'image de caractère ou dans la catégorie d'une zone d'i-

mage de teinte continue, caractérisé en ce qu'il consis-

te à: -déterminer principalement si chaque bloc est classé dans la catégorie de la zone d'image de caractère ou dans la catégorie de la zone d'image de teinte continue; et -déterminer par correction, quand les blocs des deux côtés de trois ou quatre blocs consécutifs d'une image de représentation ont été classés dans la catégorie de la zone d'image de caractère, que le-bloc ou les blocs intermédiaires sont classés dans la catégorie de la ou des zones d'image de caractère indépendamment du résultat

de ladite détermination principale.

6 Procédé de détermination d'image par trai-

tement de signaux de niveaux de gris, caractérisé en ce qu'il consiste à: -diviser une image de représentation en blocs, chaque bloc étant composé d'un ensemble d'éléments d'image; -détecter le niveau de densité optique maximum (P a) et le niveau de densité optique minimum (P mi) parmi les niveaux de densité optique des éléments d'image pour cha- que bloc;

-calculer la valeur de différence (Pu) entre ledit ni-

veau de densité optique maximum (Pmax) et ledit niveau de densité optique minimum (Pmin);

-déterminer la zone d'image à laquelle appartient le-

dit bioc selon la valeur de différence (P);et -sélectionner un moyen d'un ensemble de moyens de

quantification de signaux selon le résultat de ladite dé-

termination, et quantifier le niveau de densité optique

de chaque élément d'image du bloc par le moyen de quanti-

fication de signaux sélectionné.

7 Procédé de traitement de signaux de niveaux de gris selon la revendication 6, caractérisé en ce qu '

une matrice d'un ensemble de matrices de seuil est sélec-

tionnée selon le résultat de détermination de la zone d'image à laquelle appartient le bloc, et en ce que le niveau de densité optique de chaque élément d'image du bloc est quantifié en binaire avec ladite matrice de seuil sélectionnée. 8 Procédé de traitement de signaux de niveaux de gris selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un

groupe de matrices de seuil est sélectionné dans un ensem-

ble de groupes de matrices de seuil, chaque groupe in-

cluant un ensemble de matrices de seuil, selon le résul-

tat de détermination de la zone d'image à laquelle appar-

tient le bloc, et en ce que le niveau de densité optique

de chaque élément d'image du bloc est quantifié en plu-

sieurs niveaux en utilisant ledit groupe de matrices de

seuil sélectionné.

9 Procédé de traitement de signaux de niveaux de gris selon la revendication 7, caractérisé en ce que le niveau de densité optique moyen d'un bloc est déterminé,

et en ce que tous les éléments d'image du bloc sont dé-

terminés comme étant au niveau du blanc quand le niveau de densité optique moyen est inférieur à une valeur de référence.

v 10 Procédé de traitement de signaux de ni-

veaux de gris selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit ensemble de matrices de seuil sont disposées de manière à ce que beaucoup de niveaux de seuil soient fournis pour des matrices de seuil appliquées à des blocs comportant une valeur de différence (P) entre le niveau

de densité optique maximum et le niveau de densité opti-

que minimum plus petite, et en ce que le nombre de ni-

veaux de seuil diminue et est voisin d'une certaine va-

leur quand la valeur de différence (Pi) augmente.

11 Procédé de traitement de signaux de ni-

veaux de gris selon la revendication 7, caractérisé en

ce que les niveaux de seuil d'une matrice de seuil appli-

quée à une zone d'image de caractère sont un même niveau

de seuil.

12 Appareil pour déterminer une zone d'image, caractérisé en ce qu'il comprend: une mémoire ( 101,210) pour mémoriser temporairement les niveaux des éléments d'image d'un bloc d'une image de représentation; un moyen arithmétique ( 104,105,211,212) pour comparer

les niveaux de densité optique des éléments d'image mé-

morisés dans la mémoire de manière à obtenir le niveau de densité optique maximum (P max) et le niveau de densité optique minimum (P min

un moyen arithmétique ( 103,213) pour calculer la va-

leur de différence (Pt) entre ledit niveau de densité op-

tique maximum et ledit niveau de densité optique minimum; et

un moyen de détermination ( 103,215) pour comparer la-

dite valeur de différence (Pt) entre les niveaux de den-

sité optique maximum et minimum à au moins une valeur d'un ensemble de valeurs de référence prédéterminées l 4 ( o m m,or c et pour engendrer m,2, N, om 1 = 2 = Ir =m

un signal de sortie qui représento la zone d'image à la-

quelle appartient le bloc selon le résultat de ladite comparaison. 13 Appareil pour déterminer une zone d'ima- ge selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il

comprend en outre un circuit de correction de détermina-

tion de zone ( 418) agencé pour qu'un bloc d'une image de représentation soit classé dans la catégorie d'une zone d'image selon la valeur de différence entre le niveau de densité optique maximum et le niveau de densité optique minimum, et que cette détermination soit corrigée selon le résultat de la détermination de zone pour des blocs

adjacents audit bloc.