NL9300684A - Werkwijze voor het halftonen van gedigitaliseerde grijswaardebeelden en beeldbewerkingsinrichting geschikt voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het halftonen van gedigitaliseerde grijswaardebeelden enbeeldbewerkingsinrichting geschikt voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor een halftonen vangedigitaliseerde, in pixels verdeelde grijswaardebeelden, omvattend eenachtereenvolgens drempelen van grijswaarden van de pixels en een transporteren vaneen hierbij per pixel gemaakte quantisatiefout naar ten minste één naburig nog tedrempelen pixel door de quantisatiefout of een deel hiervan op te tellen bij eengrijswaarde van het ten minste éne pixel.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een beeldbewerkingsinrichtingomvattende - invoermiddelen voor een ontvangen van pixels representerende grijswaardesignalen, - een met de invoermiddelen verbonden halftooneenheid voor een halftonen van degrijswaardesignalen, * met de halftooneenheid verbonden uitvoermiddelen voor een uitvoeren vantweewaardige signalen,waarbij de halftooneenheid voorzien is van - drempelmiddelen voor een drempelen van hieraan toe te voeren grijswaardesignalenvoor het verkrijgen van gedrempelde signalen, - quantisatiefoutbepalingsmiddelen voor een bepalen van een foutsignaal representatiefvoor een verschil tussen een aan de drempelmiddelen toe te voeren en met een pixelcorresponderend grijswaardesignaal en het hiermee corresponderend door dedrempelmiddelen verkregen gedrempeld signaal, en - foutverdelingsmiddelen voor het transporteren van ten minste een deel van hetfoutsignaal naar een nog aan de drempelmiddelen toe te voeren en met ten minste éénnaburig pixel corresponderend grijswaardesignaal.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit Ulichney, Robert; "Digital Halftoning, MITPress, 1987, hoofdstuk 8, onder de benaming van error diffusion. Hierbij wordt eengrijswaarde van een pixel vergeleken met een bepaalde drempelwaarde. Bijoverschrijding van deze drempelwaarde wordteen logische "één" of "nul" gegenereerd.Aan de hand hiervan kan een tweewaardige afdrukinrichting, zoals bijvoorbeeld eenzwart/wit printer, het pixel als zwart of als wit afdrukken. De fout die ontstaat als eengrijswaarde wordt gereduceerd tot of zwart of wit wordt de quantisatiefout genoemd.

Afgezien van teksten en lijnen, voor zover deze geen grijstinten bevatten, zal eendergelijke quantisatiefout voor foto's en rasters tot een onacceptabel resultaat leiden.Door echter, volgens de bekende werkwijze, de quantisatiefout te verdelen over en op te tellen bij nog niet gedrempelde grijswaarden van een aantal naburige pixels, wordt,ondanks dat er maar twee waarden zijn af te drukken, toch een door het oogwaargenomen grijswaarde-indruk verkregen welke overeenkomt met de grijswaardevóór het drempelen. Een grijsvlak waarvan de grijswaarde bijvoorbeeld ongeveer gelijkis aan de drempelwaarde, zal hierdoor worden omgezet tot een mengeling van ongeveerevenveel zwarte als witte pixels welke over een groter oppervlak perceptueel eenzelfdegrijswaarde als die van het oorspronkelijke grijsvlak geeft.

In Fig. 1A is het algemene principe van een werkwijze volgens error diffusionweergegeven. Een gedigitaliseerde grijswaarde l(n) corresponderend met degrijswaarde van een pixel n van een in pixels verdeeld beeld, wordt onderworpen aaneen eerste drempelbewerking 1.

Hierbij kan de gedigitaliseerde grijswaarde l(n) bestaan uit bijvoorbeeld een 8-bitsdata-woord waarmee dan 256 mogelijke grijswaarden van een pixel zijn weer te geven.Verder zij opgemerkt dat de benaming "grijswaarde" in dit verband niet bedoeld is omde kleur grijs maar om een intensiteitswaarde aan te duiden. De "grijswaarde" kan dusook betrekking kan hebben op een kleur van een kleurendeelbeeld, van een, uitelementaire kleuren zoals cyaan, magenta en geel samengesteld kleurenbeeld. Degrijswaarde l(n) kan afkomstig zijn van bijvoorbeeld een documentscanner, eenbeeldgeheugen of een communicatielijn. Tenslotte zullen de bedoelde pixels veelal zijngerangschikt in horizontale lijnen en verticale kolommen met bijvoorbeeld 300 pixels perinch of 600 pixels per inch.

De genoemde drempelbewerking 1 bestaat meestal uit een vergelijken van detoegevoerde grijswaarde-informatie l(n) met een vaste drempelwaarde T. BijvoorbeeldT = 128 in het geval van 8-bits grijswaarde-informatie. Zonder echter aan het principevan error diffusion afbreuk te doen, kunnen ook verschillende, plaatsafhankelijkedrempelwaarden worden toegepast Deze kunnen bijvoorbeeld verkregen zijn doormiddel van een zogenaamde dither-matrix.

Na drempeling van de grijswaarde l(n), zal de uitkomst O(n), afhankelijk of degrijswaarde l(n) kleiner dan wel groter is dan de drempelwaarde T, gelijk zijn aan "0"(zwart) dan wel "1 "(wit, kleur). Deze uitkomst is geschikt voor toevoer aan een binairafdruk- of weergavesysteem zoals bijvoorbeeld een zwart/wit afdrukkende laser- ofLED-printer. Hierbij wordt opgemerkt dat halftonen niet alleen beperkt is tot hetconverteren van grijswaardesignalen naar tweewaardige signalen. Halftonen kan ookworden gebruikt voor bijvoorbeeld een conversie van 8-bits grijswaardesignalen naar4-bits grijswaardesignalen.

Een verschil, hierna genoemd quantisatiefout, tussen de grijswaarde l(n) en de doordrempeling verkregen tweewaardige waarde 0(n)van een pixel n, wordt in eenafrondfoutbepalingsstap 2 bepaald en via een verdeelbewerking 3 verdeeld en door een optelstap 4 opgeteld bij volgende nog te drempelen grijswaarden l(n + 1),l(n -4- 2),____

Afhankelijk van over welke pixels en met welke gewichtsfaktoren de quantisatiefoutwordt getransporteerd, wordt een bepaalde uitvoering van error diffusion verkregen.

In het eerder genoemde werk van Ulichney zijn verschillende werkwijzen voor hetverdelen en optellen ofwel transporteren van de quantisatiefout beschreven.Bijvoorbeeld volgens Floyd en Steinberg met een transport naar 4 naburige pixels ofvolgens Jarvis, Judice en Ninke met een transport naar 12 naburige pixels. Hierbij wordtde quantisatiefout met onderling verschillende gewichtsfaktoren naar de naburige pixelsgetransporteerd.

In Fig. 1B is een voorbeeld van een transport van de quantisatiefout volgens Floyden Steinberg weergegeven. De quantisatiefout van het met een punt aangegeven,gedrempelde pixel n wordt getransporteerd met de, in de figuur aangegevengewichtsfaktoren, naar het volgende pixel n +1 op eenzelfde beeldlijn en naar de pixelsn + m, n + m + 1, n + m + 2op een volgende beeldlijn. De volgorde van drempelen wordtgegeven door een bepaald pad, gevormd door bijvoorbeeld een lijnenraster waarvan delijnen achtereenvolgens van links naar rechts en van boven naar beneden wordendoorlopen. Verschillende uitvoeringen van error diffusion worden ondermeer verkregendoor de keuze van pixels waarnaar de quantisatiefout wordt getransporteerd, degewichtsfaktoren waarmee dit wordt gedaan en door de keuze van het pad.

Een nadeel van de werkwijze volgens het error diffusion principe, is het zichtbaarzijn van regelmatige sporen van opeenvolgende pixels met dezelfde grijswaarde in deafdruk. Dergelijke sporen ontstaan door het transporteren van de quantisatiefoutvolgens een vaste verdeling. Bekend is dan ook om deze regelmatige sporen enigszinste onderdrukken door bijvoorbeeld de gewichtsfactoren waarmee de quantisatiefoutenworden verdeeld, te voorzien van een random fluctuerende component

Andere, eveneens bekende werkwijzen om dergelijke sporen te onderdrukken zijngebaseerd op een minder regelmatig pad volgens welke de pixels achtereenvolgensworden bewerkt. Zoals bijvoorbeeld het bewerken van de pixels volgens eenserpentine-achtig pad waarbij de pixels afwisselend lijnsgewijs van links naar rechts enomgekeerd worden doorlopen. Zo geeft Fig. 1C bijvoorbeeld een illustratie van eenserpentinevormig pad 5, waarmee de pixels η, n + 1,... afwisselend van links naar rechtsen van rechts naar links worden bewerkt. De pixels worden dus nu één voor één na elkaar gedrempeld in de volgorde η, n + 1,....n + m, n + m +1 enzovoort Hiermee wordt het ontstaan van "sporen" tengevolge het doorgeven van fouten in eenzelfderichting, in bepaalde mate onderdrukt.

Een ander voorbeeld is een pad welke een pseudo-random curve doorloopt, zoalseen meandervormige Hilbert- of Peano curve. Fig. 2 geeft een voorbeeld van eendergelijk pad 6 zoals beschreven door I.A. Witten en R.M. Neal in "Using Peano-curves for bilevel display of continuous tone images" (IEEE Computer Graphics & Applications;mei, (1982), p. 47-52). Een dergelijk pad doorloopt eveneens alle pixels waarbij de pixelséén voor één na elkaar worden gedrempeld. Een quantisatiefout van een pixel n wordthierbij getransporteerd over het volgende op de curve liggende pixel n + 1. Hierdoorkrijgt de verdeling van de quantisatiefout ook een quasi-random karakter. In degenoemde literatuur wordt verder beschreven het verdelen van een beeld inverschillende delen welke elk door een Peano-curve worden doorlopen. Hierbij wordtechter de quantisatiefout van een pixel steeds naar een pixel van dezelfde curvegetransporteerd.

Een nadeel van dergelijke pseudo-random rasters is dat de weergave van ruimtelijkedetails vermindert aangezien de quantisatiefout nu steeds in wisselende richtingenwordt verdeeld, zoals ook opgemerkt door G.S. Fawcetten G.F. Schrackin "Halftoningtechniques using error correction (Proceedings of the SID, 27, (1986), p.985-992).

Een ander nadeel van werkwijzen voor halftoning gebaseerd op error diffusion is hetseriële karakter: bijvoorbeeld een pixel aan het eind van een scanlijn kan pas wordenbewerkt als de hiervoor op de scanlijn liggende pixels eerst zijn bewerkt zodat de bij hetpixel op te tellen quantisatiefout beschikbaar is. Dit heeft tot gevolg dat deze werkwijzeminder geschikt is voor een simultane en parallelle bewerking van pixels. Weliswaar kande bewerkingstijd worden gereduceerd door een beeld in onderling verschillendedeelbeelden te verdelen waarop elk afzonderlijk, door middel van een eigen pad, eenerror diffusion bewerking wordt uitgevoerd. Echter, hierbij zullen de grenzen tussen dedeelbeelden zichtbaar blijven. Ook zullen de deelbeelden minimale afmetingen moetenhebben in verband met een goede verdeling van de quantisatiefout.

De werkwijze overeenkomstig de uitvinding komt aan bovengenoemde bezwarentegemoet en wordt gekarakteriseerd doordat de werkwijze een verdelen van de pixels ingroepen, een groepsgewijs drempelen van de grijswaarden van de in groepenopgedeelde pixels en een transporteren van de quantisatiefout van een pixel van eengroep naar uitsluitend pixels van ten minste één andere groep omvat.

Doordat de quantisatiefouten afkomstig van de pixels van een groep alleen wordengetransporteerd naar pixels van een andere groep, kunnen alle pixels binnen een groeponafhankelijk van elkaar en zelfs simultaan worden gedrempeld. Immers de bij hetdrempelen onstane quantisatiefouten worden getransporteerd naar pixels van eenandere groep. Randeffecten, zoals hierboven genoemd bij parallelle bewerkingen vanverschillende deelbeelden, worden nu vermeden aangezien het transporteren van eenquantisatiefout naar de andere groep niet aan grenzen binnen die andere groep isgebonden.

Op zich is parallellisatie nu eenvoudig te realiseren, alhoewel dit geen vereiste is om eenvoordeel van de werkwijze volgens de uitvinding te bereiken.

De beeldbewerkingsinrichting overeenkomstig de uitvinding wordt gekarakteriseerddoordat de halftooneenheid geschikt is voor een verdelen van de pixels in groepen eneen groepsgewijs drempelen van grijswaardesignalen van de in groepen opgedeeldepixels, waarbij de foutverdelingsmiddelen geschikt zijn voor het transporteren van eenfoutsignaal van een pixel van een groep uitsluitend naar nog te drempelengrijswaardesignalen van pixels van ten minste één andere groep.

Een uitvoeringsvorm van de werkwijze wordt verkregen door het verdelen van hetgrijswaardebeeld in rijen en kolommen van pixels en het per rij of per kolom vormen vaneen groep door pixels gelegen in de rij of kolom.

De aldus gedefinieerde groepen sluiten nu goed aan bij parallel uit te voeren lees- enschrijfoperaties op een in kolommen en rijen georiënteerd beeldgeheugen.

Een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze wordt verkregen door hettransporteren van de quantisatiefout van een, in een rij gelegen pixel naar de in eenaangrenzende rij gelegen nog te drempelen pixels in dezelfde en de aangrenzendekolommen. Hierbij is het aantal pixels waarover de quantisatiefout wordt verdeeldbeperkt waarbij desondanks, door de verdeling in drie richtingen, een goedeverspreiding wordt verkregen.

Een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze wordt verkregen door het verdelenvan het grijswaardebeeld in rijen en kolommen van pixels en het per rij vormen van eengroep door pixels gelegen in oneven kolommen van de rij en het per rij vormen van eengroep door pixels gelegen in even kolommen van de rij.

Deze uitvoering heeft het voordeel dat de quantisatiefout nu ook in de richting van een rijkan worden getransporteerd. Bijvoorbeeld door in de rij-richting een quantisatiefout vande groep gevormd door de even pixels te transporteren naar de groep gevormd dooroneven pixels in dezelfde rij. Een uitvoering hiervan wordt gekarakteriseerd door hettransporteren van de quantisatiefout van een in een oneven kolom gelegen pixel van eenrij naar de nog te drempelen pixels van de twee naastliggende even kolommen vandezelfde rij en het transporteren van de quantisatiefout van een in een even kolomgelegen pixel van een rij naar de nog te drempelen pixels van de twee naastliggendeoneven kolommen van een aangrenzende rij.

De uitvinding zal aan de hand van de volgende figuren worden toegelicht waarbijFign. 1A, 1B en 1C een eerste voorbeeld van een bekende werkwijze voor error diffusionweergeven;

Fig. 2 een tweede voorbeeld van een bekende werkwijze voor error diffusion weergeeft;Fign. 3A, 3B en 3C een eerste uitvoering van een werkwijze overeenkomstig deuitvinding weergeven;

Fign. 4At/m 4D een tweede uitvoering van een werkwijze overeenkomstig de uitvindingweergeven;

Fign. 5A t/m 5J een voorbeeld van een door de werkwijze volgens Fign. 4A t/m 4Dbewerkt gedigitaliseerd beeld weergeven;

Fign. 6At/m 6E een derde uitvoering van een werkwijze overeenkomstig de uitvindingweergeven;

Fign. 6F en 6G een voorbeeld van een door de werkwijze volgens Fign. 6A t/m 6Ebewerkt gedigitaliseerd beeld weergeven en

Fign. 7A en 7B schematisch een beeldbewerkingsinrichting overeenkomstig deuitvinding weergeven.

In Fig. 3A en Fig. 3B is een eerste uitvoering van de werkwijze overeenkomstig deuitvinding weergegeven. Hierbij is in Fig. 3A het voorschrift voor het transporteren vande quantisatiefout weergegeven. De quantisatiefout van het pixel n in een rij wordt metde in Fig. 3A weergegeven gewichtsfactoren verdeeld en opgeteld bij de aangrenzendepixels n +1 van een volgende rij. In Fig. 3B zijn de groepen n, n +1 weergegeven waarinde pixels zijn opgedeeld. Deze groepen η, n +1 worden dus gevormd door dehorizontale rijen. De pixels n binnen een groep n worden simultaan gedrempeld waarbijde quantisatiefout volgens het in Fig. 3A weergegeven voorschrift naar de volgende tedrempelen pixels n + 1 van de groep n +1 wordt getransporteerd. Hierna wordenvervolgens de pixels n + 1 van de groep n + 1 gedrempeld met transport van dequantisatiefout naar de pixels n +2 van groep n + 2 enzovoort. Essentieel hierbij is dateen quantisatiefout niet binnen een groep wordt verdeeld zodat de verschillende pixelsvan de groep onafhankelijk of zelfs simultaan kunnen worden gedrempeld.

Dus, kort samengevat, wordt de quantisatiefout rij na rij als volgt getransporteerd: 1 e rij van groep n volgens Fig. 3A naar groep n + 1, 2e rij van groep n +1 volgens Fig. 3A naar groep n + 2 3e rij enzovoort.

Fig. 3C illustreert hoe de grijswaarden G worden omgezet tot binaire waarden Bdoor drempeling of tot grijswaarden G' door transport van een quantisatiefout naar degrijswaarden G.

Andere uitvoeringen van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding wordenverkregen door andere voorschriften voor het verdelen van de quantisatiefout. Zoalsbijvoorbeeld door onderling verschillende gewichtsfactoren, al dan niet met een randomfactor.

Voorts is het niet noodzakelijk dat de pixels binnen een groep eerst worden gedrempeldalvorens wordt begonnen met het drempelen van de pixels van de volgende groep. Depixels van de volgende groep waarbij de quantisatiefout van de momentele groep al isopgeteld, kunnen immers alvast gedrempeld worden. Daarbij kan het simultaandrempelen worden beperkt tot een deel van de pixels van een groep (bijvoorbeeld tot 16per keer).

Zoals al eerder opgemerkt, wordt een quantisatiefout van een pixel niet verdeeld overpixels van dezelfde groep. Bij groepen gevormd door bijvoorbeeld horizontale lijnen zoudan niet in een horizontale richting kunnen worden getransporteerd. Echter, door hetdefiniëren van een eerste en een tweede groep pixels zodanig dat de pixels van beidegroepen op bijvoorbeeld een horizontale lijn liggen, kan aan dit bezwaar toch wordentegemoet gekomen. In Fign. 4A, 4B en 4C is een tweede werkwijze overeenkomstig deuitvinding beschreven welke dit illustreert.

In Fig. 4A, respectievelijk Fig. 4B is een eerste, respectievelijk tweede voorschrift voorhet transporteren van de quantisatiefout weergegeven van de in Fig. 4C weergegevenpixels 2n en 2n-1 gelegen in de groepen 2n en 2n-1. De quantisatiefouten van de pixels2n-1 van de groep 2n-1 (de oneven genummerde pixels) worden getransporteerdvolgens het voorschrift van Fig. 4A terwijl de quantisatiefouten van de pixels 2n van degroep 2n (de even genummerde pixels) worden getransporteerd volgens het voorschriftvan Fig. 4B. Dit wordt voor iedere volgende lijn herhaald, dus na bewerking van de lijnmet de groepen 2n en 2n-1, komt een bewerking van de lijn met de groepen 2n + 2 en2n +1 enzovoort. De groepen pixels worden hierbij dus gevormd door lijnsgewijzedoorsneden van de zogenaamde even en de oneven genummerde kolommen.

Quantisatiefouten van de oneven genummerde pixels 2n-1 van de groep 2n-1worden dus naar de even genummerde pixels 2n in dezelfde horizontale rijgetransporteerd. Hiermee is dus een verdeling in horizontale richting verkregen.Vervolgens worden quantisatiefouten van de even genummerde pixels 2n in de groep2n getransporteerd naar de oneven genummerde pixels 2n +1 van een volgende rij.Hierdoor wordt een deel van de quantisatiefout ook getransporteerd naar een volgenderij.

Kort samengevat wordt de quantisatiefout als volgt getransporteerd: 1e rij van groep 2n-1 volgens Fig. 4A naar groep 2n van groep 2n volgens Fig. 4B naar groep 2n +1 2e rij van groep 2n + 1 volgens Fig. 4A naar groep 2n + 2 van groep 2n +2 volgens fFg. 4B naar groep 2n+3 3e rij enzovoort

In Fig. 4D is geïllustreerd hoe de grijswaarden G worden omgezet in binaire waardenB door drempeling of tot grijswaarden G' door transport van een quantisatiefout De"open" (outlined) karakters geven de hierbij veranderde waarden weer.

In Fign. 5A t/m 5J is een voorbeeld weergegeven van een deel van eengrijswaardebeeld vóór, tijdens en na bewerking volgens de werkwijze beschreven in

Fign. 4A t/m 4C.

Fig. 5A representeert een egaal grijswaardevlak met een grijswaarde van 60 uit eenmogelijk bereik van grijswaarden tussen 0 en 100. In de volgende Fign. 5B t/m 5Iworden achtereenvolgens de veranderingen in de grijswaarden weergegeven welkeoptreden na een bewerking volgens Fign. 4A of Fig. 4B.

Fig. 5B laat het resultaat zien na de bewerking volgens Fig. 4A (transport vanquantisatiefout naar linker- en rechter buur) bij drempeling van de oneven pixels in deeerste rij (groep 2n-1) van Fig. 4C.

Fig. 5C laat het resultaat zien na de bewerking volgens Fig. 4B (transport van dequantisatiefout naar de linker en rechter buur volgende rij) uitgevoerd op de even pixelsin de eerste rij (groep 2n) van Fig. 4D. De eerste rij is nu gedrempeld waarbij dequantisatiefouten zijn verdeeld naar de tweede rij.

Fign. 5D en 5E laten het resultaat zien na dezelfde bewerkingen uitgevoerd op detweede rij, Fign. 5F en 5G het resultaat na bewerking uitgevoerd op de derde rij entenslotte Fign. 5H en 5I het resultaat na bewerking uitgevoerd op de vierde rij.

Fig. 5J illustreert het uiteindelijke verkregen patroon van binaire waarden. Van de 25pixels in dit voorbeeld zijn er 15 "enen", dat wil zeggen 60% van het totaal,correspondeerde met de grijswaarde van 60.

Fign. 6A t/m 6E geven een derde uitvoeringsvorm van een werkwijzeovereenkomstig de uitvinding weer. Terwijl in de uitvoeringsvormen volgens Fig. 3A en3B, respectievelijk Fig. 4A t/m 4C nog sprake is van een opdeling van de pixels in eenhorizontale lijn in één, respectievelijk twee karakteristieke groepen, is bij de in Fign. 6At/m 6E weergeven uitvoeringsvorm sprake van een opdeling van de pixels van eenhorizontale lijn in vier karakteristieke groepen. De opdeling van de pixels is weergegevenin Fig. 6E. De karakteristieke groepen worden, per horizontale rij gevormd door de pixelsmet de nummering 2n-1, 2n, 2n +1 en 2n + 2.

De Fign. 6A, 6B, 6C en 6D geven respectievelijk de voorschriften weer voor hettransporteren van de quantisatiefout van de pixels 2n-1, 2n, 2n +1 en 2n + 2 van de inFig. 6E weergegeven groepen 2n-1, 2n, 2n +1, 2n + 2. Verder is, ten opzichte van dehiervoor beschreven uitvoeringsvormen, in deze uitvoering sprake van transport van dequantisatiefout over meer dan één andere groep zoals blijkt uit de voorschriften volgensde Fign. 6A, 6B en 6C.

De volgorde waarin de groepen pixels worden gedrempeld is: 1e rij van groep 2n-1 volgens Fig. 6A naar groep 2n en groep 2n + 1 engroep2n+6 van groep 2n volgens Fig. 6B naar groep 2n +2 engroep2n + 5 van groep 2n + 1 volgens Fig. 6C naar groep 2n + 2 en groep 2n+4 van groep 2n + 2 volgens Fig. 6D naar groep 2n+3 2e rij van groep 2n + 3 volgens Fig. 6A naar groep 2n +4 engroep2n + 5 en groep 2n +10 van groep 2n +4 volgens Fig. 6B naar groep 2n +6 engroep2n + 9 van groep 2n +5 volgens Fig. 6C naar groep 2n +4 en groep 2n+ 8 van groep 2n +6 volgens Fig. 6D naar groep 2n +3 3e rij enzovoort

Tenslotte is in Fig. 6F en 6G geïllustreerd hoe de grijswaarden G door drempelen wordenomgezet in binaire waarden B of door transport van een quantisatiefout wordengecorrigeerd naar grijswaarden G'. De "open" (underlined) karakters geven demomenteel veranderde waarden weer.

Fig. 7A geeft een halftooneenheid 7 weer welke geschikt is voor het uitvoeren vande in Fign. 4At/m 4C weergegeven werkwijze. Grijswaardesignalen l(p,2q) en l(p,2q-2)van in even kolommen 2q en 2q-2 gelegen pixels van een rij p van een in rijen p enkolommen q opgedeeld grijswaardenbeeld, worden toegevoerd aan invoerbuffers 8.

Onder besturing van hieraan eveneens toe te voeren besturingsignalen C, worden dehierin gebufferde grijswaardesignalen l(p,2q) en l(p,2q-2) vervolgens toegevoerd aanopteleenheden 9 van de halftooneenheid 7 op het moment dat de via dezeopteleenheden 9 naar deze signalen te transporteren foutsignalen e(p,2q +1), e(p,2q-1)en e(p,2q-3), corresponderend met de pixels gelegen in de oneven kolommen 2q +1, 2q-1 en 2q-3 van dezelfde rij p, beschikbaar zijn.

De niet aan de invoerbuffers 8 toegevoerde grijswaardesignalen l(p,2q + 1), l(p,2q-1)en l(p,2q-3), corresponderend met de in de oneven kolommen 2q +1, 2q-1 en 2q-3gelegen pixels van de rij p, worden daarentegen rechtstreeks toegevoerd aan deopteleenheden 9 van halftooneenheid 7. De naar deze signalen te transporterenfoutsignalen e(p-1,2q-4), e(p-1,2q-2), e(p-1,2q) en e(p-1,2q + 2), corresponderend met dein de even kolommen 2q-4, 2q-2 en 2q gelegen pixels van de vorige bewerkte rij p-1, zijnnamenlijk al beschikbaar. Deze zijn al bij de vorige bewerkingsstap met betrekking tot delijn p-1 berekend en opgeslagen in de foutbuffers 13.

Elk, op de hiervoor beschreven wijze door de foutsignalen gecorrigeerdgrijswaardesignaal l(p,...)wordt vervolgens toegevoerd aan een corresponderendedrempeleenheid 11.

De drempeleenheden 11 vergelijken deze gecorrigeerde grijswaardesignalen l(p,...) meteen voorafbepaalde drempelwaarde T. De drempeleenheden 11 genererenuitgangssignalen 0(p,...) welke één van twee mogelijke logische waarden kunnenaannemen. Afhankelijk of de toegevoerde grijswaardesignalen l(p,..) groter dan welkleiner zijn dan de drempelwaarde T wordt de éne dan wel de andere logische waardegegenereerd.

Aftrekeenheden 12 bepalen aan de hand van de aldus gegenereerde en hieraan toegevoerde uitgangssignalen 0(p,...) en de gecorrigeerde grijswaardesignaien l(p,...),wat de groottes van de door het drempelen gemaakte quantisatiefouten zijn. Dequantisatiefout representerende foutsignaien e(p,...) worden vervolgens viafoutverdelingseenheden 10 ieder voor de helft verdeeld en toegevoerd aan de hiervooral genoemde opteleenheden 9.

Hierbij worden met de in de even kolommen 2q en 2q-2 gelegen pixelscorresponderende foutsignaien e(p,2q) en e(p,2q-2), eerst opgeslagen in de foutbuffers13. De hierin opgeslagen foutsignaien e(p,2q) en e(p,2q-2) worden uitgelezen en aan dehiermee verbonden foutverdelingseenheden 10 toegevoerd op een tijdstip waaropgrijswaardesignaien l(p +1,...) van een volgende pixelrij p +1 aan de halftooneenheid 7worden toegevoerd. De foutbuffers 13 slaan de foutsignaien dus op gedurendemaximaal de benodigde bewerkingstijd voor één rij.

Hierbij wordt opgemerkt dat het aantal parallel te bewerken grijswaardesignaienl(p,...) arbitrair is en in Fig. 7A is volstaan met het weergeven van de bewerking van eenbeperkt aantal grijswaardesignaien l(p,...).

Fig. 7B geeft schematisch weer hoe de in Fig. 7A weergegeven halftooneenheid 7gekoppeld kan worden aan een grijswaardegeheugen 14 en een tweewaardig ofbitmapgeheugen 15.

Een besturingseenheid 16 geneert adresleessignalen R voor het selecteren van aande halftooneenheid 7 en de invoerbuffers 8 toe te voeren grijswaardesignaien l(p,...).Verder geneert de besturingseenheid 16 adresschrijfsignalen W voor het schrijven vande, door de halftooneenheid 7 gegenereerde tweewaardige uitgangssignalen 0(p,...) inhet bitmapgeheugen 15.

Ten slotte worden door de besturingseenheid 16 stuursignalen C, zoals bijvoorbeeldsynchronisatiesignalen, gegenereerd.

Claims (13)

1. Werkwijze voor een halftonen van gedigitaliseerde, in pixels verdeeldegrijswaarde beelden, omvattend een achtereenvolgens drempelen van grijswaarden vande pixels en een transporteren van een hierbij per pixel gemaakte quantisatiefout naarten minste één naburig nog te drempelen pixel door de quantisatiefout of een deelhiervan op te tellen bij een grijswaarde van het ten minste éne pixel, gekarakteriseerddoordat de werkwijze een verdelen van de pixels in groepen, een groepsgewijsdrempelen van de grijswaarden van de in groepen opgedeelde pixels en eentransporteren van de quantisatiefout van een pixel van een groep naar uitsluitend pixelsvan ten minste één andere groep omvat.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, gekarakteriseerd door het verdelen van hetgrijswaardebeeld in rijen en kolommen van pixels en het per rij of per kolom vormen vaneen groep door pixels gelegen in de rij of kolom.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, gekarakteriseerd door het transporteren van dequantisatiefout van een, in een rij gelegen pixel naar de in een aangrenzende rij gelegennog te drempelen pixels in dezelfde en de aangrenzende kolommen.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, gekarakteriseerd door het verdelen van hetgrijswaardebeeld in rijen en kolommen van pixels en het per rij vormen van een groepdoor pixels gelegen in oneven kolommen van de rij en het per rij vormen van een groepdoor pixels gelegen in even kolommen van de rij.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, gekarakteriseerd door het transporteren van dequantisatiefout van een in een oneven kolom gelegen pixel van een rij naar de nog tedrempelen pixels van de twee naastliggende even kolommen van dezelfde rij en hettransporteren van de quantisatiefout van een in een even kolom gelegen pixel van een rijnaar de nog te drempelen pixels van de twee naastliggende oneven kolommen van eenaangrenzende rij.

6. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, gekarakteriseerd door hetmet onderlinge gelijke gewichtsfaktoren transporteren van de quantisatiefout

7. Beeldbewerkingsinrichting omvattende: - invoermiddelen voor een ontvangen van pixels representerende grijswaardesignalen, - een met de invoermiddelen verbonden halftooneenheid voor een halftonen van degrijswaardesignalen, - met de halftooneenheid verbonden uitvoermiddelen voor een uitvoeren vantweewaardige signalen, waarbij de halftooneenheid voorzien is van: - drempelmiddelen voor een drempelen van hieraan toe te voeren grijswaardesignalenvoor het verkrijgen van gedrempelde signalen, - quantisatiefoutbepalingsmiddelen voor een bepalen van een foutsignaal representatiefvoor een verschil tussen een aan de drempelmiddelen toe te voeren en met een pixelcorresponderend grijswaardesignaal en het hiermee corresponderend door dedrempelmiddelen verkregen gedrempelde signaal, en - foutverdelingsmiddelen voor het transporteren van ten minste een deel van hetfoutsignaal naar een nog aan de drempelmiddelen toe te voeren en metten minste éénnaburig pixel corresponderend grijswaardesignaal, met het kenmerk, dat - de halftooneenheid geschikt is voor een verdelen van de pixels in groepen en eengroepsgewijs drempelen van grijswaardesignalen van de in groepen opgedeeldepixels, waarbij - de foutverdelingsmiddelen geschikt zijn voor het transporteren van een foutsignaal vaneen pixel van een groep uitsluitend naar nog te drempelen grijswaardesignalen vanpixels van ten minste één andere groep.

8. Beeldbewerkingsinrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat dehalftooneenheid geschikt is voor het verdelen van het grijswaardebeeld in rijen enkolommen van pixels en het per rij of per kolom vormen van een groep door pixelsgelegen in de rijen of kolom.

9. Beeldbewerkingsinrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat defoutsignaalverdelingsmiddelen geschikt zijn voor het transporteren van het foutsignaalvan een, in een rij gelegen pixel naar de nog te drempelen grijswaardesignalen van ineen aangrenzende rij gelegen pixels in dezelfde en de naastliggende kolommen.

10. Beeldbewerkingsinrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat dehalftooneenheid geschikt is voor het verdelen van het grijswaardebeeld in rijen enkolommen van pixels en het per rij vormen van een groep door pixels gelegen in evenkolommen van de rij en het per rij vormen van een groep door pixels gelegen in onevenkolommen van de rij.

11. Beeldbewerkingsinrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk dat defoutverdelingsmiddelen geschikt zijn voor het transporteren van het foutsignaal van eenin een oneven kolom gelegen pixel van een rij naar de nog te drempelengrijswaardesignalen van de twee naastliggende, in de even kolommen gelegen pixelsvan dezelfde rij en het transporteren van het foutsignaal van een in een even kolomgelegen pixel van een rij naar de nog te drempelen grijswaardesignalen van de twee, inde naastliggende oneven kolommen gelegen pixels van een aangrenzende rij.

12. Beeldbewerkinginrichting volgens één van de conclusies 7 tot en met 11, methet kenmerk, dat de foutverdelingsmiddelen geschikt zijn voor het transporteren van hetfoutsignaal met onderlinge gelijke gewichtsfaktoren naar de nog te drempelengrijswaardesignalen.

13. Systeem omvattend een scanner en een printer voorzien van eenbeeldbewerkingseenheid volgens een van de conclusies 7 tot en met 12.