NL8503558A - Werkwijze en inrichting voor het herkennen van halftoon beeldinformatie. - Google Patents

Description

* -.J^r:

Werkwijze en inrichting voor het herkennen van halftoon beeldinformatie

Aanvraagster noemt als uitvinders: R. de Vogel en L. Meekes.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het herkennen van halftoonbeeldinformatiej waarvan de plaatsfrequentie binnen vooraf bepaalde grenzen ligt, binnen een informatieveld dat ook anderssoortige beeldinformatie kan bevatten, waarbij het beeldinformatieveld lijn voor 5 lijn wordt afgetast teneinde een videosignaal op te wekken dat wordt onderworpen aan een herkenningsproces waarin voor elk deel van het signaal wordt beslist of dit tot halftoonbeeldinformatie behoort.

Bij het reproduceren van een originele afbeelding, uitgaande van beelddata die ter beschikking staan in de vorm van een videosignaal of 10 een reeks pixels, verkregen door lijn voor lijn aftasting van het origineel bijvoorbeeld met een videocamera, een array van ladinggekoppelde elementen, en dergelijke, moet rekening worden gehouden met het type van de originele afbeelding omdat, indien de originele afbeelding geheel of gedeeltelijk bestaat uit een halftoonafbeelding, afhankelijk 15 van de toegepaste reproductiewerkwijze storende patronen in de reproductie kunnen ontstaan.

Bij afbeeldingsinformatie kan verschil gemaakt worden tussen a) tekst: hierin komen met een min of meer regelmatige verdeling grijs-waardeflanken voor waarvan de onderlinge afstand verschilt afhankelijk 20 van de betreffende tekst maar over het algemeen ligt in de orde van 3 urn; b) lijntekeningen: hierin komen, met een meer onregelmatige dan regelmatige verdeling, steile grijswaardeflanken voor waarvan de onderlinge afstand kleiner kan zijn dan bij tekst, in de orde van 0,5 mm; 25 c) continue toon afbeeldingen (foto’s): de grijswaarden variëren meestal langzaam en geleidelijk, hierin treden dus weinig steile flanken op die geen regelmatige verdeling hebben; d) halftoonafbeeldingen of ditherafbeeldingen: hierin is veelal een regelmatig patroon van grijswaardepieken met langzaam variërende piek-30 hoogte te vinden. De plaatsfrequentie waarmee deze pieken optreden is hoog en de afstand tussen de pieken is derhalve relatief laag, in de orde van enkele tienden millimeters.

Bij het reproduceren van een afbeelding met behulp van een dither-proces kunnen, op die plaatsen waar in de afbeelding halftoonbeeldin-35 formatie aanwezig is, moirê-patronen ontstaan hetgeen zeer ongewenst 'A — .«f* . V V .-fc +· " -·. i' w > i 2 is. Anderzijds is het echter met speciale, op zichzelf bekende reproductietechnieken die in het bijzonder bestemd zijn voor de verwerking van halftoonbeeldinformatie, mogelijk om de vorming van dergelijke storende patronen te vermijden. Om tijdens het reproductieproces de aange-5 boden beeldinformatie op de juiste, aan het type van de beeldinformatie aangepaste wijze, te kunnen verwerken moet bekend zijn welk deel van een geheel informatieveld halftoonbeeldinformatie bevat. Er bestaat derhalve behoefte aan een werkwijze waarmee onderscheid gemaakt kan worden tussen halftoonbeeldinformatie en andere typen beeldinformatie. 10 Een dergelijke werkwijze en een daarvoor bestemde inrichting is reeds beschreven in het US octrooischrift 4.194.221. Het van een beeld-aftaster afkomstige videosignaal, dat aan de uitgang van de als voorbeeld beschreven CCD-aftaster als een reeks pixels ter beschikking staat, wordt tijdelijk opgeslagen in een schuifregister en tevens on-15 derworpen aan een autocorrelatiebewerking waarmee telkens voor een vooraf bepaald aantal opeenvolgende pixels een autocorrelatiefunctie wordt berekend. In deze functie worden de piekwaarden gedetecteerd en tenslotte worden de afstanden tussen deze piekwaarden bepaald. Zijn deze afstanden kleiner dan een vooraf bepaalde drempelwaarde, of met an-20 dere woorden is de frequentie van de autocorrelatiefunctie hoger dan een bepaalde drempelwaarde, dan wordt de beslissing genomen dat het betreffende aantal pixels hoogfrequente halftoonbeelddata vertegenwoordigt.

Deze bekende inrichting heeft een aantal nadelen. Het telkens voor 25 een reeks van pixels uitrekenen van de autocorrelatiefunctie, het detecteren van de piekwaarden daarin en het bepalen van de onderlinge afstanden tussen deze piekwaarden kost relatief veel tijd en vereist in de inrichting waarmee de werkwijze wordt uitgevoerd een aanzienlijke geheugenruimte. Voor de verwerking van alle informatie van de originele 30 afbeelding is dus veel tijd nodig, hetgeen impliceert dat de aftasting van het origineel relatief langzaam moet plaats vinden, dan wel dat bij snelle aftasting van het origineel een groot geheugen nodig is om het videosignaal resp. de gegenereerde reeks van pixels althans tijdelijk te kunnen opslaan.

35 De uitvinding heeft nu ten doel een werkwijze te verschaffen die in vergelijking met de bekende werkwijze eenvoudiger is, minder complexe berekeningen vergt en ook bij snelle aftasting van het origineel althans bij benadering in real time kan worden uitgevoerd. Verder heeft de uitvinding ten doel een inrichting voor het uitvoeren van een derge-40 lijke werkwijze te verschaffen waarin geen omvangrijke geheugens nodig ,*>i «m> ·Λ - t J» - 3 zijn en die met relatief eenvoudige middelen kan worden geïmplementeerd zowel in de vorm van een speciale hardwareschakeling als in de vorm van een microprocessor met omringende schakelingen, die op passende wijze is geprogrammeerd.

5 Aan deze doelstelling wordt bij een werkwijze van in de aanhef ge noemde soort volgens de uitvinding voldaan, door a) dat in het videosignaal de grijswaardemaxima worden bepaald die boven een vooraf bepaalde hoge drempelwaarde liggen, b) dat telkens de afstand tussen twee opeenvolgende maxima wordt 10 bepaald, welke afstand wordt vergeleken met een vooraf bepaalde vaste afstand, c) dat voor het deel van het videosignaal tussen twee opeenvolgende maxima een positieve beslissing (behoort tot halftoonbeeldinforma-tie) wordt genomen indien het in b) gevonden verschil tussen de bepaal- 13 de afstand en de vaste afstand binnen vooraf bepaalde grenzen ligt.

De werkwijze volgens de uitvinding omvat een aantal relatief eenvoudige processtappen. Voor het bepalen van grijswaardemaxima in een videosignaal of reeks van pixels in stap a) zijn diverse algoritmen bekend die eenvoudig en snel te realiseren zijn zowel in hardware als in 20 software. Ook het vergelijken van twee waarden in stap b) kan zowel in hardware als in software eenvoudig en snel geïmplementeerd worden. Het resultaat van deze vergelijking leidt ook zonder veel extra hulpmiddelen snel tot de uiteindelijke beslissing die in stap c) genomen wordt.

De uitvinding verschaft verder een inrichting voor het herkennen - 25 van halftoonbeeldinformatie, waarvan de plaatsfrequentie binnen vooraf bepaalde grenzen ligt, binnen een informatieveld dat ook anderssoortige beeldinformatie kan bevatten, waarbij het beeldinformatieveld door een aftaster of camera lijn voor lijn wordt afgetast teneinde een videosignaal op te wekken dat in een herkenningseenheid wordt onderworpen aan 30 een herkenningsproces waarin voor elk deel van het signaal wordt beslist of deze tot halftoonbeeldinformatie behoort. Volgens de uitvinding draagt deze inrichting het kenmerk dat de herkenningseenheid voorzien is van een maximum detector waarmee maxima in het videosignaal worden bepaald, een eerste comparator waarmee elk maximum wordt verge-35 leken met een hoge drempelwaarde die opgeslagen is in een geheugen, welke comparator bij het optreden van een maximum boven de drempelwaarde een signaal afgeeft aan een teller die door klokpulsen met een vaste frequentie wordt gestuurd, door middel van welk signaal de teller wordt gestopt waarna de tellerstand in een tweede comparator wordt vergeleken 40 met een referentiewaarde, opgeslagen in een geheugen, waarna de teller

r * . *- - ^ - J

* * 4 wordt teruggesteld en opnièuw begint te tellen, welke tweede comparator een uitgangssignaal afgeeft aan de uitgang van de herkenningseenheid indien de tellerstand ligt binnen een vooraf bepaald gebied rond de referentiewaarde.

5 De uitvinding zal in het volgende worden toegelicht aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden die in de figuren zijn geïllustreerd.

Figuur 1 toont een algemeen blokschema van een inrichting voor het aftasten van een originele afbeelding en het verwerken van de verkregen beeldinformatie.

10 De figuren 2, 3 en 4 illustreren diverse verwerkingswijzen.

Figuur 5 illustreert een inrichting voor het verwerken van beeldinformatie afkomstig van een aftaster of camera.

Figuur 1 toont een inrichting waarbij de uitvinding kan worden toegepast. Deze inrichting is voorzien van een aftasteenheid of beeld-15 scanner waarmee de originele afbeelding met bijvoorbeeld 20 pixels per mm en 256 grijswaarden per pixel wordt afgetast. In plaats van een dergelijke beeldscanneer kan natuurlijk ook een videocamera of dergelijke worden toegepast. De reeks van pixels of het analoge videosignaal, geleverd door de aftaster 1 wordt via de dataverbinding 2 in de eerste 20 plaats toegevoerd aan een schuifregister of vertragingseenheid 3 die gebruikt wordt om het inkomende signaal over een bepaalde tijdsperiode te vertragen. Het vertraagde signaal wordt aan de uitgang van het schuifregister 3 afgegeven aan de dataverbinding 7.

Het videosignaal wordt in de tweede plaats toegevoerd aan een 25 halftoonbeeldinformatiedetector 4 waarin de inkomende signaalstroom wordt verwerkt om vast te stellen of althans delen van de inkomende signaalstroom betrekking hebben op halftoonafbeeldingsgedeelten.

Verder wordt de gegenereerde signaalstroom eventueel toegevoerd aan een verdere detector 5 waarin eventueel gedetecteerd kan worden op 30 signaaldelen die afkomstig zijn van die delen in de oorspronkelijke afbeelding waar zich tekst, lijntekeningen of continue toonafbeeldingen (foto's) bevinden. Ook deze detector 5 geeft aan zijn uitgang een beslissing af waarmee signaaldelen worden gekarakteriseerd als behorend tot een van de genoemde afbeeldingstypen. Wordt alleen de detector 4 35 gebruikt dan vormt het beslissingsuitgangssignaal op lijn 9, waarmee dus alleen wordt aangegeven of een bepaald signaalgedeelte behoort tot een halftoonafbeeldingdeel of niet, het kenmerk dat aan het bijbehorende deel van de signaalstroom op de data weg 7 wordt toegevoegd. Wordt ook de detector 5 of eventuele verdere detectoren gebruikt dan worden 40 de uitgangssignalen van de diverse detectoren, in dit geval de detecto-

, r.-J J

8 50 0-^3 5 ·*" ...............

ren 4 en 5, via de uitgangen 9 en 10 bij voorkeur toegevoerd aan een vergelijker 6 waarmee de uitgangssignalen met elkaar worden vergeleken om eventuele niet-eenduidigheden in de door de detectoren afgegeven uitgangssignalen te vermijden. Een code waarmee een bepaald signaaldeel 5 eenduidig wordt gekarakteriseerd wordt dan afgegeven via de uitgang 8.

De uitvinding heeft in het bijzonder betrekking op de halftoonaf-beelding- of ditherdetector 4 en de werking daarvan. In het volgende zullen aan de hand van de figuren 2, 3 en 4 een aantal werkwijzen volgens de uitvinding worden toegelicht.

10 In de gebruikelijke afdrukeenheden of weergeefeenheden, waarmee geditherde afbeeldingen of halftoonafbeeldingen worden geproduceerd, worden dithercellen gebruikt waarvan de afmetingen variëren tussen 200 x 200 ym en 400 x 400 ym. Dat betekent dat het aantal beeldcellen per mm varieert tussen ongeveer 2¾ en ongeveer 5. De ditherdetector 4 is 15 bestemd om in het bijzonder deze vorm van dither te herkennen.

Wordt een afbeelding afgetast met een zeer fijn aftastende scanner, bijvoorbeeld een aftaster of scanner 1 die aftast met 20 pixels per mm, dan zal bij het aftasten van een geditherd afbeeldingsdeel een signaal worden verkregen waarin een tamelijk regelmatig patroon van 20 grijswaardepieken aanwezig is waarvan de piekhoogte slechts langzaam varieert. Voorbeelden van dergelijke signalen zijn in de figuren 2, 3 en 4 weergegeven.

Volgens de uitvinding wordt nu in de ditherdetector 4 allereerst vastgesteld waar de grijswaardemaxima in het inkomende signaal zich be-25 vinden, waarbij uitgegaan wordt van de voorwaarde dat elk grijswaarde-maximum tenminste boven een vooraf bepaalde hoge drempelwaarde moet liggen. In het ingangssignaal dat geïllustreerd is in figuur 2 is de hoge drempelwaarde bepaald door het niveau MAXL en uit de figuur blijkt dat de pieken 20, 21, 22, 24 boven dit grijswaardeniveau MAXL uitstij-30 gen. Het maximum 23 komt echter niet boven het niveau MAXL uit en voldoet dus niet aan de gestelde voorwaarde. Zodra een grijswaardemaximum. boven het niveau MAXL is gevonden wordt het tijdstip daarvan vastgelegd en vervolgens wordt de tijd bepaald die verloopt tot aan het optreden van het volgende grijswaardemaximum. De periode die verloopt tot aan 35 het volgende maximum is gerelateerd aan de afstand tussen de beide maxima. In figuur 2 wordt de afstand tussen de maxima 20 en 21 bepaald door (t2 - tl). De afstand tussen de beide maxima 22 en 21 wordt bepaald door (t3 - t2) enz.

Telkens wanneer een afstand bepaald is, dan wordt deze afstand 40 vergeleken met een vooraf bepaalde vaste afstand T, die gerelateerd is ^ T5 Λ - 4" 6 aan de plaatsfrequentie van de halftoonbeeldinformatie of ditherinfor-matie. Ligt het verschil tussen de vaste afstand en de bepaalde afstand (t2-tl) binnen vooraf bepaalde grenzen dan wordt voor het signaalge-deelte tussen de piek 20 en de piek 21 besloten dat dit signaalgedeelte 5 behoort tot een halftoonafbeeldingsdeel. Voldoet de afstand echter niet aan deze voorwaarden dan wordt besloten dat het hier niet gaat om halftoonbeeldinformatie .

Alhoewel deze werkwijze op zichzelf al zeer bruikbare resultaten oplevert bleken er nog een aantal verbeteringen mogelijk te zijn. Een 10 eerste verbetering werd bereikt door de bepaalde afstand niet alleen te vergelijken met de vaste afstand T maar ook met de telkens direct eraan voorafgaand bepaalde afstand. Dat wil zeggen dat niet alleen gekeken wordt of |T - (t3 - t2)|< tgl 15 waarin tgl een vooraf bepaalde marge aangeeft, maar dat ook gekeken wordt of |(t2 - tl) - (t3 - t2)| < tg2 waarin tg2 een andere vooraf bepaalde marge is die arbitrair kan worden bepaald.

20 Een verdere verbetering in de resultaten werd bereikt door aan de grijswaardemaxima een verdere voorwaarde te stellen, namelijk dat een volgend maximum pas dan bepaald kan worden indien na de bepaling van een maximum de grijswaarde in het videosignaal tenminste een maal gedaald is onder een vooraf bepaalde lage drempelwaarde. Deze lage drem-25 pelwaarde is in figuur 2 met MINL aangegeven. Zoals blijkt uit figuur 2 wordt onder deze voorwaarde het grijswaardemaximum 21 in de berekening niet meer meegenomen aangezien er na het maximum 20 weliswaar een minimum 25 optreedt, maar dit minimum ligt niet onder het niveau MINL. Pas na het optreden van het minimum 26 wordt er een nieuw maximum 22 gevon-30 den dat aan alle voorwaarden voldoet. In deze voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze wordt dus alleen rekening gehouden met de maxima 20, 22 en 24 in figuur 2.

Figuur 3 illustreert een verdere ontwikkeling van de werkwijze volgens de uitvinding. In deze uitvoeringsvorm wordt aanvankelijk uit-35 gegaan van een relatief lage drempelwaarde MAXL en een relatief hoge drempelwaarde MINL. Vervolgens wordt bij elk grijswaardemaximum en elk grijswaardeminimum dat hoger resp. lager is dan de momentane bijbehorende drempelwaarde vastgesteld hoe groot het verschil tussen het maximum of minimum en de betreffende drempelwaarde is. Er wordt nu een re-40 ferentieniveau berekend dat gelijk is aan het tot dan toe aangetroffen C'' Λ T - 5 ^

~ Ö -I v‘ i? -J C

Λ.

7 laagste grijswaardeminimum vermeerderd met een vooraf bepaald percentage van het vastgestelde verschil tussen het tot dan toe aangetroffen hoogste grijswaardemaximum en het tot dan toe aangetroffen laagste grijswaardeminimum. Ligt de drempelwaarde MAXL onder dit referentieni-5 veau, dan wordt de drempelwaarde MAXL tot dit referentieniveau verhoogd.

Een soortgelijke handelwijze kan toegepast worden voor het vaststellen van de drempelwaarde MINL. Er wordt een referentieniveau berekend dat gelijk is aan het tot dan toe aangetroffen laagste grijswaar-10 deminimum plus een vooraf bepaald percentage van het vastgestelde verschil tussen het tot dan toe aangetroffen hoogste grijswaardemaximum en het tot dan toe aangetroffen laagste grijswaardeminimum. Ligt de drempelwaarde MINL boven dit referentieniveau, dan wordt de drempelwaarde MINL tot dit referentieniveau verlaagd.

15 In figuur 3 wordt uitgegaan van arbitrair gekozen drempelwaarden MAXL en MINL. Na het optreden van het eerste maximum 30 en het eerste minimum 35 kan de bovengenoemde berekening worden uitgevoerd die in dit geval als resultaat heeft dat de drempelwaarden correct zijn gekozen en derhalve na het optreden van het minimum 35 niet worden veranderd. Bij 20 het volgende hogere grijswaardemaximum 31 echter leert deze berekening, die uitgevoerd wordt met de amplitudewaarden van de maxima 31 en 35, dat de drempelwaarde MAXL ligt onder het berekende niveau en derhalve wordt, zoals in figuur 3 is aangegeven, het niveau van MAXL tot het berekende percentage verhoogd. In de figuur is bewust een zekere tijds-25 duur aangehouden tussen het optreden van het maximum 31 en de verhoging van de drempelwaarde MAXL, welke tijdsduur nodig is voor het uitvoeren van de benodigde berekening. Het zal echter duidelijk zijn dat deze tijdsduur klein kan zijn.

Ook bij het volgende grijswaardemaximum 32, dat hoger is dan het 30 tot dan toe gevonden hoogste maximum 31, blijkt dat de dan geldende drempelwaarde MAXL ligt onder het dan berekende percentage en derhalve wordt, weer na een zekere vertragingsperiode, de drempelwaarde MAXL nogmaals aangepast tot aan het berekende percentage. Bij het daarop volgende maximum 33 vindt geen verandering meer plaats evenals bij het 35 volgende maximum 34 omdat bij beide maxima de drempelwaarde MAXL ligt boven het berekende percentage.

Een soortgelijke handelwijze wordt toegepast voor de lage drempelwaarde MINL. Na het optreden van het maximum 30 en het minimum 35 wordt, zoals in het bovenstaande reeds is vermeld, het genoemde percen-40 tage berekend en daaruit blijkt dat in eerste instantie de drempelwaar- r · * i .u tj "-y ί * 8 de MINL correct is gekozen. Deze drempelwaarde wordt derhalve niet veranderd. Na het optreden van het minimum 36 vindt er ook geen verandering plaats. Bij het optreden van het minimum 37 echter blijkt het niveau MINL te hoog te zijn. De laatste berekening gebaseerd op het maxi-5 mum 32 en het minimum 37 toont aan dat de drempelwaarde MINL verlaagd moet worden. Deze verlaging vindt weer plaats na een zekere vertra-gingsperiode, nodig voor het uitvoeren van de noodzakelijke berekeningen. Bij het volgende minimum 38 blijft het niveau MINL ongewijzigd.

Met deze uitvoeringsvorm van de uitvinding zijn beide drempelwaar-10 den zelf-instellend. Gebleken is dat met dergelijke zelf-instellende grijswaarden betrouwbare beslissingen kunnen worden genomen in stap c) van de werkwijze volgens de uitvinding.

Het zal duidelijk zijn dat bij toepassing van de werkwijze, die geïllustreerd is aan de hand van figuur 3, een centrering van de ni-15 veau’s MAXL en MINL wordt bereikt rond een gemiddelde grijswaarde die beschouwd kan worden als het 50% niveau, waarbij het 0% niveau wordt bepaald door het tot dan toe gedetecteerde laagste minimum en het 100% niveau wordt bepaald door het tot dan toe gedetecteerde hoogste maximum. Een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding 20 baseert zich nu op dit gemiddelde grijswaardeniveau dat in figuur 3 is aangeduid met MEDL. Dit niveau MEDL zal worden aangepast op dezelfde tijdstippen waarop de niveau’s MAXL en MINL in figuur 3 werden aangepast. Na enige tijd zal het niveau MEDL zich hebben ingesteld op de waarde die overeenkomt met 50%. De bijbehorende hoge drempelwaarde MAXL 25 kan dan bijvoorbeeld gekozen worden op 80% en de lage drempelwaarde MINL komt dan op 20% te liggen.

Een nog verdere verbetering van de betrouwbaarheid van de werkwijze volgens de uitvinding wordt bereikt bij een uitvoeringsvorm waarvan het effect geïllustreerd is in figuur 4. In deze uitvoeringsvorm wordt, 30 evenals in figuur 3, de hoge drempelwaarde MAXL aanvankelijk vastgelegd op een waarde die aangeduld is met de streep-stippel-lijn 49 en de lage drempelwaarde MINL wordt aanvankelijk vastgelegd op een waarde die met de streep-stippel-lijn 50 is aangegeven. De door de lijnen 49 en 50 aangegeven niveaus worden bij voorkeur gekozen op een voorafbepaalde 35 afstand D waarbij er in het volgende voor gezorgd wordt dat de hoge en lage drempelwaarden altijd tenminste D van elkaar verschillen. Op dezelfde wijze als bij de uitvoeringsvorm van figuur 3 wordt, indien de hoge drempelwaarde MAXL blijkt te liggen onder het berekende percentage, de drempelwaarde aangepast. Na detectie van het maximum 41 wordt 40 derhalve het niveau van MAXL verhoogd tot aan het berekende percentage.

<rj* -a 'b *-» !·» 7¾ . ·e i .. * *, -s.j '.· v v* .:= Sp»· \ 9

Daarna echter blijft de waarde van MAXL niet, zoals in figuur 3, constant op de nieuwe waarde, maar gaat met een bepaalde snelheid terug naar het niveau dat door de lijn 49 wordt aangegeven. Bij het optreden van het grijswaardemaximum 42 wordt opnieuw vastgesteld dat de hoge 5 drempelwaarde in feite te laag is en wordt deze drempelwaarde opnieuw aangepast door een verhoging tot het vooraf bepaalde percentage. Ook daarna echter vindt weer een geleidelijke daling van de hoge drempelwaarde met een vooraf bepaalde snelheid plaats.

Een soortgelijk proces speelt zich af bij de lage drempelwaarde 10 MINL. Bij de eerste twee minima, 45 en 46, wordt er geen drempelwaardeverandering uitgevoerd. Bij het minimum 47 echter blijkt de drempelwaarde MINL te hoog te zijn en wordt deze waarde verlaagd tot het berekende percentage. Daarna echter zal de drempelwaarde met een zekere snelheid toenemen tot aan het niveau dat door de streep-stip-lijn 50 is 15 aangeduid.

Ook in deze uitvoeringsvorm kan uitgegaan worden van een gemiddeld niveau dat in figuur 4 met MEDL is aangeduid. Op dezelfde tijdstippen, waarop een aanpassing plaats vindt van de hoge drempelwaarde en de lage drempelwaarde in figuur 4 zal ook een corresponderende aanpassing 20 plaats vinden van het niveau MEDL. De hoge en lage drempelwaarde kunnen nu weer worden vastgesteld als een percentage van dit gemiddelde niveau MEDL.

Omdat de originele afbeelding lijn voor lijn wordt afgetast, worden voor elke lijn de overgangen in de lijnrichting tussen halftoonaf-25 beeldingsinformatie en anderssoortige beeldinformatie bepaald. In de kolomrichting echter is tot nu toe nog niet gelet op de overgangen tussen halftoonafbeeldingsinformatie en anderssoortige beeldinformatie. In het algemeen mag ervan uitgegaan worden dat een bepaald type informatie in een originele afbeelding zal voorkomen in een min of meer regelmati-30 ge structuur, bijvoorbeeld in rechthoekige blokken. (Te denken valt aan een origineel dat gedeeltelijk voorzien is van gedrukte tekst en gedeeltelijk voorzien is van foto's die in het algemeen een rechthoekige gesloten vorm zullen hebben.) Het verdient derhalve aanbeveling cm de beslissingen die worden genomen voor aangrenzende lijnen met elkaar te 35 vergelijken om daarmee eventuele onlogische beslissingen uit te sluiten. Daarbij wordt bij voorkeur dusdanig tewerk gegaan dat een herken-ningsbeslissing voor een navolgende aangrenzende aftastlijn gehandhaafd blijft indien de herkenningsbeslissing voor het overeenkomstige deel van de voorafgaande lijn gelijkluidend is. Is echter de beslissing voor 40 het overeenkomstige deel van de voorafgaande lijn niet gelijkluidend *** -s» r» “* rt

ï " y H

' · ?.* V - v v,* 4· » 10 dan wordt de beslissing voor de huidige lijn veranderd in "niet eenduidig herkenbaar". Is de beslissing voor de voorafgaande lijn "niet eenduidig herkenbaar" dan wordt de beslissing voor de huidige lijn als juist aangemerkt en niet varanderd.

5 Het voordeel van deze werkwijze is dat er op de overgang tussen de ene soort beeldinformatie en de andere soort beeldinformatie geen onduidelijke situaties ontstaan. Weliswaar wordt voor een aftastlijn die zich precies op de overgang tussen de ene soort informatie en de andere soort bevindt de beslissing "niet eenduidig herkenbaar" genomen waarmee 10 als het ware de informatie op deze lijn verloren zou kunnen gaan, anderzijds wordt de informatie die duidelijk tot een bepaalde beeldsoort behoort, ook als zodanig eenduidig herkend.

Figuur 5 toont een blokschema van een schakeling waarmee een werkwijze volgens de uitvinding kan worden uitgevoerd. De inkomende sig-15 naalstroom wordt vanaf de ingang 99 via de schakelaar 104 toegevoerd aan de maximum detector 100 of de minimum detector 105. In de getoonde stand van de schakelaar 104 wordt de signaalstroom toegevoerd aan de maximum detector 100 waarin telkens een maximum waarde in de inkomende stroom van grijswaarden wordt bepaald. Zodra een maximum is gevonden 20 wordt dit in de comparator 101 vergeleken met het hoge drempelwaarde-niveau dat vastgelegd is in een register of geheugen 102. Als het gevonden maximum groter is dan het hoge drempelwaardeniveau MAXL dan geeft de comparator 101 een signaal af aan de flip-flop 103 die ervoor zorgt dat (via de gestippelde stuurleiding) de schakelaar 104 wordt om-25 geschakeld naar de andere toestand. Vanaf dat moment wordt dus de inkomende signaalstroom toegevoerd aan de minimum detector 105 waarin de minima in de signaalstroom worden bepaald. Wordt een minimum waarde gevonden, dan wordt deze waarde in de comparator 106 vergeleken met de lage drempelwaarde MINL die vastgelegd is in het geheugen of register 30 107. Is het gevonden minimum lager dan MINL dan geeft de comparator 106 een signaal af aan de flip-flop 103 die in responsie daarop via de stuurleiding de schakelaar 104 weer omschakelt naar de in figuur 5 getoonde toestand.

Met het tot nu toe beschreven deel van de schakeling worden der-35 halve de maxima in de inkomende signaalstroom gedetecteerd die zowel liggen boven een vooraf bepaalde hoge drempelwaarde MAXL en die tevens optreden nadat er een minimumwaarde lager dan een lage drempelwaarde MINL in de signaalstroom is opgetreden.

Bij het optreden van een maximum dat aan alle eisen voldoet zal de 40 comparator 101 een signaal afgeven aan de teller 108 waarvan de stand 5.· : .· 5 5 3 11 continu verandert onder invloed van, de aangevoerde klokpulsen. Door het signaal uit de comparator 101 zal de teller 108 stoppen. De bereikte maximale tellerstand wordt in de comparator 109 vergeleken met een vooraf bepaalde periode T die in het geheugen of register 110 is vast-5 gelegd. Bovendien wordt de in de teller 108 bereikte tellerstand overgebracht naar een geheugen of register 111 waarna de teller 108 wordt teruggesteld teneinde opnieuw te beginnen met tellen. Als de comparator 109 vaststelt dat de tellerstand, die in de teller 108 is bereikt, ligt binnen vooraf bepaalde grenzen rondom de vaste waarde T, dan wordt de 10 tellerstand doorgegeven aan de comparator 112 waarin ze wordt vergeleken met de vorige tellerstand. Is de afwijking tussen beide tellerstanr den ook binnen vooraf bepaalde grenzen dan zal de comparator 112 het positieve beslissingssignaal afgeven aan de uitgang 13.

Een schakeling met de tot nu toe beschreven componenten werkt met 15 vaste hoge en lage drempelwaarden MAXL resp. MINL. Zoals in het voorgaande echter is beschreven wordt bij voorkeur gewerkt met variërende drempelwaarden. In een van de beschreven uitvoeringsvormen werden de drempelwaarden afhankelijk gemaakt van de absolute maximale en minimale grijswaarden die in het voorafgaande signaal werden gevonden. Ook de 20 schakelingen voor het realiseren van een dergelijke uitvoeringsvorm zijn in figuur 5 weergegeven. Telkens wanneer een nieuw maximum is bepaald dat aan alle eisen voldoet dan wordt dit maximum door de comparator 101 (of rechtstreeks vanaf de maximum detector 100 onder besturing van de comparator 101) toegevoerd aan een comparator 114 waarin dit 25 maximum wordt vergeleken met de absolute maximum grijswaarde die opgeslagen is in een register of geheugen 115. Is het gevonden maximum kleiner dan het absolute maximum dan geeft de comparator geen uitgangssignaal en vindt er geen verdere actie plaats. Is echter het gevonden maximum groter dan het absolute maximum, opgeborgen in register 115, 30 dan wordt het nieuwe gevonden maximum in plaats van de eerdere «aarde in het register 115 opgeborgen en tevens wordt het nieuwe absolute maximum toegevoerd aan de berekeningseenheid 116 waarin uitgaande van het nieuwe gevonden absolute maximum en het absolute minimum dat opgeslagen is in een register 118 een nieuwe hoge drempelwaarde MAXL wordt 35 berekend. Deze nieuwe hoge drempelwaarde wordt vervolgens ingevoerd in het register 102 in plaats van de daar aanwezige waarde.

Een soortgelijke operatie vindt plaats aan de kant van de lage drempelwaarde. Zodra de comparator 106 een minimum heeft gevonden dat ligt onder het minimum niveau MINL dan zal dit minimum door de compara-40 tor 106 (of door de minimum detector 105 onder besturing van de compa- v. j -j 12 ' rator 106) worden doorgegeven aan een comparator 117 waarin het gevon den minimum wordt vergeleken met het absolute minimum dat is opgeslagen in een register of geheugen 118. Is het gevonden minimum hoger dan het absolute minimum dan vindt er geen verdere actie plaats. Is echter het 5 gevonden minimum lager dan het absolute minimum dan wordt het gevonden minimum opgeborgen in het register 118 in plaats van de daar eerder aanwezige waarde en tevens wordt het gevonden minimum dat nu gelijk is aan het absolute minimum toegevoerd aan de berekeningseenheid 119 waarin op basis van deze nieuwe waarde en de absolute maximumwaarde uit het 10 register 115 een nieuw laag drempelniveau MINL wordt berekend dat vanaf de eenheid 119 wordt ingevoerd in het geheugen of register 107.

Een werkwijze van het type dat geïllustreerd is in figuur 4 zou met behulp van de schakeling uit figuur 5 gerealiseerd kunnen worden door de berekeningseenheid 116 resp. 119 met vaste tussenpozen een 15 nieuwe drempelwaarde te laten uitrekenen die ten opzichte van de voorafgaande drempelwaarde met een vooraf bepaalde factor (een vooraf bepaalde snelheid) is gedaald (voor de hoge drempelwaarde) resp. gestegen (voor de lage drempelwaarde). De verandering van de drempelwaarde wordt zolang doorgezet totdat een vooraf bepaalde grenswaarde is bereikt die 20 in figuur 4 met de streep-stip-lijn 49 resp. 50 is aangegeven.

Alhoewel in figuur 5 een groot aantal afzonderlijke eenheden zijn getoond zal het duidelijk zijn dat in een praktische realisatie diverse eenheden gecombineerd kunnen worden. Zo zal het voor de gemiddelde vakman geen problemen opleveren om de berekeningseenheden 116 en 119, de 25 comparatoren 114 en 117, de registers 115 en 118 en de registers 102 en 107 te vervangen door êên enkele berekeningseenheid gecombineerd met een geschikt register of geheugen.

Verder is het mogelijk om althans een groot deel van de benodigde hardware te realiseren in de vorm van een op passende wijze geprogranr-30 meerde computer.

5303333

Claims (14)

1. Werkwijze voor het herkennen van halftoonbeeldinformatie, waarvan de plaatsfrequentie binnen vooraf bepaalde grenzen ligt, binnen een informatieveld dat ook anderssoortige beeldinformatie kan bevatten, 5 waarbij het beeldinformatieveld lijn voor lijn wordt afgetast teneinde een videosignaal op te wekken dat wordt onderworpen aan een herken-ningsproces waarin voor elk deel van het signaal wordt beslist of deze tot halftoonbeeldinformatie behoort, met het kenmerk, a) dat in het videosignaal de grijswaardemaxima worden bepaald die 10 boven een vooraf bepaalde hoge drempelwaarde liggen, b) dat telkens de afstand tussen twee opeenvolgende maxima wordt bepaald, welke afstand wordt vergeleken met een vooraf bepaalde vaste afstand, c) dat voor het deel van het videosignaal tussen twee opeenvolgen- 15 de maxima een positieve beslissing (behoort tot halftoonbeeldinformatie) wordt genomen indien het in b) gevonden verschil tussen de bepaalde afstand en de vaste afstand binnen vooraf bepaalde grenzen ligt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in stap b) de telkens laatst bepaalde afstand eveneens wordt vergeleken met de 20 voorlaatst bepaalde afstand en dat in stap c) pas dan een positieve beslissing wordt genomen indien ook het verschil tussen de laatst bepaalde en de voorlaatst bepaalde afstand binnen vooraf bepaalde grenzen ligt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat in 25 stap a) een volgend maximum pas dan bepaald kan worden indien na de bepaling van een maximum de grijswaarde in het videosignaal tenminste een maal gedaald is onder een vooraf bepaalde lage drempelwaarde.

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in stap a) tevens de absolute maximale grijswaarde en de ab- 30 solute minimale grijswaarde uit het tot dan toe verwerkte videosignaal worden bepaald en dat de hoge drempelwaarde gelijk wordt gesteld aan de absolute minimale grijswaarde vermeerderd met een vooraf bepaald percentage van het verschil tussen de absolute maximale grijswaarde en de absolute minimale grijswaarde.

5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het ken merk, dat in stap a) tevens de absolute maximale grijswaarde en de absolute minimale grijswaarde uit het tot dan toe verwerkte videosignaal worden bepaald en dat de lage drempelwaarde gelijk wordt gesteld aan de absolute minimale grijswaarde vermeerderd met een vooraf bepaald per- 40 centage van het verschil tussen de absolute maximale grijswaarde en de - ; · : -j ; 2 4 “· absolute minimale grijswaarde.

6. Werkwijze volgens een der conclusies 1 tot en met 3, met het kenmerk, dat na vaststelling van een hoge drempelwaarde deze waarde met vooraf bepaalde snelheid wordt verlaagd, dat in stap a) de absolute 5 maximale grijswaarde en de absolute minimale grijswaarde uit het videosignaal, verwerkt na de laatste verhoging van de hoge drempelwaarde, worden bepaald en dat een referentiewaarde wordt berekend gelijk aan de absolute minimale grijswaarde vermeerderd met een vooraf bepaald percentage van het verschil tussen de absolute maximale grijswaarde en de 10 absolute minimale grijswaarde, en dat de hoge drempelwaarde gelijk gesteld wordt aan deze referentiewaarde indien de momentane hoge drempelwaarde lager is dan deze referentiewaarde.

7. Werkwijze volgens een der conclusies 1 tot en met 3, met het kenmerk, dat na vaststelling van een lage drempelwaarde deze waarde met 15 vooraf bepaalde snelheid wordt verhoogd, dat in stap a) de absolute maximale grijswaarde en de absolute minimale grijswaarde uit het videosignaal, verwerkt na de laatste verlaging van de lage drempelwaarde, worden bepaald en dat een referentiewaarde wordt berekend gelijk aan de absolute minimale grijswaarde vermeerderd met een vooraf bepaald per-20 centage van het verschil tussen de absolute maximale grijswaarde en de absolute minimale grijswaarde, en dat de lage drempelwaarde gelijk gesteld wordt aan deze referentiewaarde indien de momentane lage drempelwaarde hoger is dan deze referentiewaarde.

8. Werkwijze volgens een der conclusies 4 tot en met 7, met het 25 kenmerk, dat tussen de momentane maximale grijswaarde en de momentane minimale grijswaarde een vooraf bepaalde minimum afstand wordt aangehouden.

9. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de herkenningsbeslissing voor een deel van de pixelstroom be- 30 horend bij een aftastlijn wordt vergeleken met de beslissing voor de navolgende aangrenzende aftastlijn, dat de herkenningsbeslissing van de navolgende lijn gehandhaafd blijft indien ze gelijk is aan de voorgaande beslissing, dat de beslissing wordt veranderd in "niet eenduidig herkenbaar" indien ze ongelijk is aan de voorgaande beslissing, en dat 35 de beslissing gehandhaafd blijft indien de voorgaande beslissing een "niet eenduidig herkenbaar" beslissing, was.

10. Inrichting voor het herkennen van halftoonbeeldinformatie, waarvan de plaatsfrequentie binnen vooraf bepaalde grenzen ligt, binnen een informatieveld dat ook anderssoortige beeldinformatie kan bevatten, 40 waarbij het beeldinformatieveld door een aftaster of camera lijn voor ö o o 0 0 è lijn wordt afgetast teneinde een videosignaal op te wekken dat in een herkenningseenheid wordt onderworpen aan een herkenningsproces waarin voor elk deel van het signaal wordt beslist of dit tot halftoonbeeld-informatie behoort, met het kenmerk, dat de herkenningseenheid voorzien 5 is van een maximum detector waarmee maxima in het videosignaal worden bepaald, een eerste comparator waarmee elk maximum wordt vergeleken met een hoge drempelwaarde die opgeslagen is in een geheugen, welke comparator bij het optreden van een maximum boven de drempelwaarde een signaal afgeeft aan een teller die door klokpulsen met een vaste frequen-10 tie wordt gestuurd, door middel van welk signaal de teller wordt gestopt waarna de tellerstand in een tweede comparator wordt vergeleken met een referentiewaarde, opgeslagen in een geheugen, waarna de teller wordt teruggesteld en opnieuw begint te tellen, welke tweede comparator een uitgangssignaal afgeeft aan de uitgang van de herkenningseenheid 15 indien de tellerstand ligt binnen een vooraf bepaald gebied rond de referentiewaarde.

11. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de tellerstand van de teller voorafgaand aan het terugstellen ervan wordt opgeslagen in een geheugen en dat, indien de tweede comparator een uit-20 gangssignaal afgeeft, de tellerstand in een derde comparator wordt vergeleken met de vorige tellerstand die in het genoemde geheugen is opge slagen, waarbij de derde comparator een uitgangssignaal afgeeft aan de uitgang van de herkenningseenheid indien het verschil tussen beide tel-lerstanden ligt binnen vooraf bepaalde grenzen.

12. Inrichting volgens conclusie 10 of 11, met het kenmerk, dat de herkenningseenheid voorzien is van een minimum detector waarmee minima in het videosignaal worden bepaald, een vierde comparator waarmee elk minimum wordt vergeleken met een lage drempelwaarde, opgeslagen in een geheugen, welke vierde comparator bij het optreden van een minimum on-30 der de drempelwaarde een signaal afgeeft aan een flip-flop teneinde deze flip-flop naar een eerste stand te brengen, in welke eerste stand de flip-flop een verbinding realiseert tussen de ingang van de herkenr ningseenheid en de genoemde maximum detector, terwijl de genoemde eerste comparator bij het optreden van een maximum boven het hoge drempel-35 waardeniveau een signaal afgeeft aan de flip-flop teneinde deze in de tweede stand te brengen waarbij de flip-flop een verbinding realiseert tussen de ingang van de herkenningseenheid en de minimum detector.

13. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies 10 tot en met 12, met het kennmerk, dat de herkenningseenheid verder voorzien is van 40 een zesde comparator waarmee een door de vierde comparator bepaald mi- Γ ' Λ ~ -Λ 3 w y */ i/ ’V nimum boven de hoge drempelwaarde wordt vergeleken met een absolute minimale waarde opgeslagen in een geheugen, welke zesde comparator bij het optreden van een minimum onder de absolute minimumwaarde dit minimum toevoert aan het geheugen teneinde daarin de tot dan toe aanwezige 5 absolute minimumwaarde te vervangen en de minimumwaarde tevens toevoert aan een berekeningseenheid waarin op grond van het nieuwe absolute minimum een nieuwe lage drempelwaarde wordt berekend die opgeslagen wordt in het lage drempelwaardegeheugen.

14. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies 10 tot en met 10 13, met het kennmerk, dat de herkenningseenheid verder voorzien is van een vijfde comparator waarmee een door de eerste comparator bepaald maximum boven de hoge drempelwaarde wordt vergeleken met een absolute maximale waarde opgeslagen in een geheugen, welke vijfde comparator bij het optreden van een maximum boven de absolute maximumwaarde dit maximum 15 toevoert aan het geheugen teneinde daarin de tot dan toe aanwezige absolute maximumwaarde te vervangen en de maximumwaarde tevens toevoert aan een berekeningseenheid waarin op grond van het nieuwe absolute maximum een nieuwe hoge drempelwaarde wordt berekend die opgeslagen wordt in het hoge drempelwaardegeheugen. *********