DE3522707A1

DE3522707A1 - Bildverarbeitungsgeraet

Info

Publication number: DE3522707A1
Application number: DE19853522707
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Tokio/Tokyo Sato
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-06-26
Filing date: 1985-06-25
Publication date: 1986-01-02
Also published as: GB2162717A; GB2162717B; DE3522707C2; US4782399A; GB8516121D0; JPS6110360A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bildverarbeitungsgerät, das mit Hilfe des Dither- oder eines ähnlichen Verfahrens ein einfarbiges oder farbiges Bildeingangssignal in ein für einen digitalen bzw. Einzelpunktdruck geeignetes Ausgangssignal umsetzen kann, und insbesondere auf ein solches Bildverarbeitungsgerät, das ein Bildeingangssignal mit Hilfe eines besonderen Bildverarbeitungsverfahrens in Blöcke aufspalten und an unterschiedlichen Blöcken jeweils eine unterschiedliche Verarbeitung durchführen kann.

Es ist ein digitales Kopiergerät bekannt, das ein Vorlagenbild mit Hilfe eines Zeilensensors, wie z. B. einer Ladungskopplungsvorrichtung, fotoelektrisch liest und unter Zugrundelegung des gelesenen Bildsignals ein Bild auf einem Aufzeichnungspapier aufzeichnet.

Um bei einem derartigen Kopiergerät die Wiedergabe eines qualitativ hochwertigen Bildes zu ermöglichen, wird ein

Dresdner Bank (München) KIo. 3939 844

K/18

Deutsche Bank (Mönchen) Kto. 2S61060 Postscheckamt (M&nchen) Kto. 670-43-804

Bildleseverfahren mit hoher Auflösung eingesetzt.

Wenn ein Bild unter hoher Auflösung gelesen wird, ist es

möglich, Zeilen- bzw. Linienbilder wie z. B. Zeichen bzw. 5

Buchstaben deutlich wiederzugeben. Wenn hingegen ein Punktoder Streifenbild, wie z. B. ein Halbtonbild (beispielsweise eine gedruckte Fotografie), unter hoher Auflösung gelesen und das gelesene Ausgangssignal für eine Pseudo-Halbtonwiedergabe einer Dither-Verarbeitung unterzogen wird, tritt in dem wiedergegebenen Bild eine Verschlechterung auf. So kann z. B. Moire entstehen.

Wenn ein Bild hingegen mit einer niedrigen Auflösung gelesen wird, um Moire zu verhindern, ist der Rand des wieder-

gegebenen Bildes gestört.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bildverarbeitungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß für eine jede Bildart, wie z. B.

Halbtonbilder, Zeichen oder Fotografien, automatisch ein qualitativ hochwertiges Bildausgangssignal erzielbar ist.

Weiterhin soll mit der Erfindung ein Bildverarbeitungsgerät geschaffen werden, das die Bildinhalte geeignet unterscheiden und die Bilddaten in Übereinstimmung mit dem Ergebnis dieser Unterscheidung verarbeiten kann.

Darüberhinaus soll mit der Erfindung ein Bildverarbeitungsgerät geschaffen werden, das für die Verarbeitung von BiId-

Signalen geeignet ist, die durch fotoelektrisches Lesen bzw. Abtasten eines Vorlagenbilds erhalten wurden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den schematischen Aufbau einer Vorlagenabtast-

einrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen in der Vorlagenabtasteinrichtung gemäß Fig. 1 verwendeten Zeilensensor,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Verarbeitungsschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel des Bildverarbeitungsgeräts ,
15

Fig. 4A eine grafische Darstellung des Eingangsauflösungsvermögens eines Feinbildeingabesystems 11 gemäß Fig. 3,

Fig. 4B eine grafische Darstellung des Eingangsauflösungsvermögens eines Grobbildeingabesystems 12 gemäß Fig. 3,

Fig. 5A ein Beispiel einer Koeffizientenmatrix m (k, 1), 25

die in einem Hochpaßfilter 13 gemäß Fig. 3 verwendet wird,

Fig. 5B ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des Hochpaßfilters 13,

Fig. 6A und 6B die Kurvenverläufe eines Grob-Eingangs-Signals J, das einem Pand bzw. einer Dichteänderung eines Bildes entspricht,

Fig. 6C den Kurvenverlauf eines Signals G aus dem Hoch-

paßfilter 13,

Fig. 6D den Kurvenverlauf eines Randsignals K aus dem Hochpaßfilter 13,

Fig. 7 das Blockschaltbild eines Beispiels für den Aufbau einer Verarbeitungseinrichtung 14 zur Unterscheidung der Bildeigenschaften gemäß Fig. 3,

Fig. 8A und 8B Kurvenverläufe zur Erläuterung der Arbeitsweise eines Komparators 50 gemäß Fig. 7,

Fig. 9A und 9B Diagramme zur Erläuterung des Datenspeicherzustands eines Speichers mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 51 gemäß Fig. 7, und

Fig. 10A und 1OB Kurvenverläufe zur Erläuterung der Ar-

beitsweise eines Komparators 53 gemäß Fig. 7.

Die Fig. 1 zeigt den Aufbau einer Vorlagenabtasteinrxchtung bzw. eines Vorlagenlesers, der ein Vorlagenbild unter Verwendung eines Fotosensorelements abtastet bzw. liest. Eine

Lichtquelle 303 zum Beleuchten einer Vorlage 301 weist einen Reflektor 302 auf, der das Licht der Lichtquelle 303 reflektiert. Ein halbdurchlässiger Spiegel 304 ist im Strahlengang des von der Vorlage 301 reflektierten Lichts angeordnet. Ein reflektierender Spiegel 305 ändert den Strahlengang des von

dem halbdurchlässigen Spiegel 304 reflektierten Lichts. Optische Abbildungssysteme 306 und 307 weisen Abbildungslinsen auf. Die Vorlage 301 wird gemäß Fig. 1 mit Hilfe einer (nicht gezeigten) Transportvorrichtung von rechts nach links bewegt.

Derjenige Lichtanteil des von der Vorlage 301 reflektierten Lichts, den der halbdurchlässige Spiegel 304 durchläßt, wird von der Abbildungslinse 306 gebündelt und von einem niedrigauflösenden Zeilensensor 202 empfangen, um eine Abtastung 5

mit niedriger Auflösung durchzuführen.

Der Strahlengang des von dem halbdurchlässigen Spiegel 304 reflektierten Lichtanteils wird hingegen von dem reflektierenden Spiegel 305 umgelenkt und von der Abbildungslinse

307 gebündelt. Dieser Lichtanteil wird von einem hochauflösenden Zeilensensor 201 empfangen. Mit Hilfe des derartig aufgebauten Vorlagenlesers wird das Bild derselben Zeile gleichzeitig von den zwei Zeilensensoren 201 und 202 abgetastet, die sich auf einer einzigen Grundplatte 203 befinden.

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Grundplatte 203 gemäß Fig. 1. Der hochauflösende Zeilensensor 201 enthält mehrere tausend, in einer Reihe angeordnete Fotosensorelemente, die in X-Richtung ausgerichtet sind. Der niedrigauflösende Zei-

lensensor 202 weist drei Reihen 202-1, 202-2 und 202-3 der Fotosensorelemente auf, wobei in einer jeden Reihe eine Vielzahl dieser Elemente in X-Richtung angeordnet ist. Die Fotosensorelemente des niedrigauflösenden Zeilensensors 202 haben größere Flächen als diejenigen des hochauflösenden

Zeilensensors 201. Die Fotosensorelemente der jeweiligen Reihen 202-1, 202-2 und 202-3 des niedrigauflösenden Zeilensensors 202 entsprechen den Fotosensorelementen des hochauflösenden Zeilensensors 201. So entspricht insbesondere ein Fotosensorelement A des hochauflösenden Zeilensensors

201 einem Fotosensorelement A¹ der Reihe 202-1, ein Fotosensorelement B des Zeilensensors 201 einem Fotosensorelement B¹ der Reihe 202-2, ein Fotosensorelement C des Zeilensensors 201 einem Fotosensorelement C der Reihe 202-3,

usw.
35

Mit Hilfe des derart angeordneten Vorlagenlesers ist über die Fotosensorelemente des niedrigauflösenden Zeilensensors 202 ein Lesesignal mit niedriger Auflösung erzielbar,

das einem Lesesignal mit hoher Auflösung entspricht, das 5

über die Fotosensorelemente des hochauflösenden Zeilensensors 201 erhalten wird.

Parallel/Serien-Wandler bzw. Schieberegister 204 und 205 speichern zeitweilig auf ein horizontales Synchronisiersignal HSYN hin die Ausgangssignale der Zeilensensoren 201 bzw. 202 und schieben diese Signale seriell in Übereinstimmung mit Schiebetaktsignalen CK.

Die Schieberegister 204 und 205 erzeugen daher ein Bildsignal H-OUT mit hoher Auflösung bzw. ein Bildsignal L-OUT mit niedriger Auflösung.

Diese seriellen und analogen Bildausgangssignale werden von einem (nicht gezeigten) Verstärker verstärkt, in digitale Bildsignale mit einer vorbestimmten Anzahl von Bits umgesetzt und von einer später beschriebenen Verarbeitungsschaltung verarbeitet.

Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau des Vorlagenlesers 25

wird der Strahlengang von dem halbdurchlässigen Spiegel 304 aufgeteilt und jede einzelne Zeile gleichzeitig von zwei Zeilensensoren gelesen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Aufbau bzw. diese Anordnung beschränkt. So ist es

z. B. möglich, daß die zwei Zeilensensoren gleichzeitig 30

zwei verschiedene Zeilen lesen und daß das Ausgangssignal des einen Zeilensensors von einer Verzögerungsschaltung oder dergleichen so verzögert wird, daß es mit dem Ausgangssignal des anderen Zeilensensors synchronisiert wird.

Fig. 3 zeigt den Aufbau einer Verarbeitungsschaltung zum Verarbeiten der Ausgangssignale gemäß Fig. 2. Diese Verarbeitungsschaltung enthält ein Feinbildeingabesystem 11 einschließlich

des hochauflösenden Zeilensensors 201 gemäß Fig. 2, ein 5

Grobbildeingabesystem 12 einschließlich des niedrigauflösenden Zeilensensors 202, ein Hochpaßfilter 13 zum Durchführen einer Randerkennung an dem Ausgangssignal des Grobbildeingabesystems 12, sowie eine Verarbeitungseinrichtung bzw.

einen Prozessor 14 zum Unterscheiden der Bildeigenschaften, 10

die einen Randblock, in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal des Hochpaßfilters 13 aussondert bzw. erkennt. Ein Signalwähler 15 wählt eines der Signale aus dem Feinbildeingabesystem 11 und aus dem Grobbildeingabesystem 12 aus und

schaltet das ausgewählte Signal als Ausgangssignal durch. 15

Zeilenpuffer 16 und 17 können die Bildsignale mehrerer Zeilen speichern. Die Zeilenpuffer 16 und 17 führen eine Zwischenspeicherung der Signale aus den Bildeingabesystemen

11 bzw. 12 durch und führen diese nach einer vorbestimmten

Verzögerungszeit dem Signalwähler 15 zu. Die zeitliche Verzögerung durch die Zeilenpuffer 16 und 17 wird deshalb durchgeführt, um die Bildsignale dem Signalwähler 15 synchron mit der von dem Hochpaßfilter 13 und dem Prozessor 14 benötigten

Verarbeitungszeit zuzuführen.
25

Die tieffrequenten Anteile des von dem Grobbildeingabesystem

12 erzeugten Bildsignals J werden von dem Hochpaßfilter 13 abgeschnitten bzw. ausgefiltert. Das Hochpaßfilter 13 erzeugt daraufhin ein Randsignal K, das dem Rand im Bildsig-

nal J entspricht. Das Randsignal K aus dem Hochpaßfilter 13

wird vom Prozessor 14, der ein einem Randblock entsprechendes Blockunterscheidungssignal L mit dem logischen Pegel "1" erzeugt, einer Randblockunterscheidung unterzogen. Der Prozessor 14 hat einen aus η χ m Bildelementen bestehenden Block 35

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und berechnet die Anzahl derjenigen Bildelemente innerhalb

dieses Blocks, die über einem Schwellenwert liegen. Wenn die Anzahl der diesen Schwellenwert übersteigenden Bildelemente in dem Block einen vorbestimmten Wert überschrei-5

tet, erzeugt der Prozessor 14 ein Blockunterscheidungssignal L mit dem logischen Pegel "1".

Wenn das von dem Prozessor 14 empfangene Blockunterscheidungssignal L den logischen Pegel "1" hat, wählt der Sig-10

nalwähler 15 ein Bildsignal I aus dem Feinbildeingabesystem

11 und schaltet es als Ausgangssignal H durch. Wenn das von dem Prozessor 14 empfangene Blockunterscheidungssignal L hingegen den logischen Pegel "0" hat, wählt der Signalwähler 15 ein Bildsignal J¹ aus dem Grobbildeingabesystem 12 15

und schaltet es als Ausgangssignal H durch. Das von dem Signalwähler 15 ausgewählte Bildsignal bzw. das Ausgangssignal H wird einer nachfolgenden Verarbeitungsstufe, wie z. B. einer Digitalisierschaltung, zugeführt und für einen Einzelpunktdruck, eine Anzeige, eine Speicherung, eine

Übertragung oder dergleichen verarbeitet.

Fig. 4A ist eine grafische Darstellung und zeigt das Eingangsauflösungsvermögen des Feinbildeingabesystems 11, während Fig. 4B das Eingangsauflösungsverraögen des Grobbild-25

eingabesystems 12 zeigt. Zur Vereinfachung wurde dabei angenommen, daß der Abtastungsabstand der Systeme 11 und 12 übereinstimmt. Zur Bestimmung der unteren und oberen Grenzen des Auflösungsvermögens eines Eingabesystems gemäß den Fig. 4A und 4B wurden verschiedene Verfahren vorgeschlagen.

So wird z. B. gemäß einem ersten Verfahren dasjenige Auflösungsvermögen als obere Grenze des Auflösungsvermögens des Grobbildeingabesystems 12 verwendet, oberhalb dem ein Bild nicht mehr auflösbar ist, das gleich oder doppelt so

groß wie eine Dither-Matrix ist, die für die Pseudo-Halb-35

tonbildwiedergabe verwendet wird. Gemäß einem weiteren Verfahren wird dasjenige Auflösungsvermögen als obere Grenze des Auflösungsvermögens des Feinbildeingabesystems 12 verwendet, oberhalb dem ein Bild nicht mehr auflösbar ist, dessen

Größe dem grundlegenden bzw. kleinsten Punkt einer Halbtonvorlage entspricht.

Fig. 5A zeigt ein Ausführungsbeispiel einer in dem Hochpaßfilter 13 verwendeten Koeffizientenmatrix. Das Hochpaßfil-10

ter 13 enthält eine Recheneinheit, die Multiplikationen und Additionen der in Fig. 5A gezeigten Koeffizientenmatrix mit dem Bildeingangssignal J aus dem Feinbildeingabesystem 12 durchführt. Das Bildeingangssignal J ist ein sequentielles digitales Signal. Wenn eine vorgegebene Koordinatenlage

eines Bildpunkts im XY-Koordinatensystem als (i, j) definiert wird, kann das Eingangsbildsignal J mit f(i, j) angegeben werden. Wenn das Eingangsbildsignal J aus dem Feinbildeingabesystem 12 mit f(i, j) und die Koeffizientenmatrix gemäß Fig. 5A mit m(k, 1) angegeben wird, erhält man das

Ausgangssignal A des Hochpaßfilters 13 als Absolutwert von g(i, j), wobei gilt:

SU' J) =2. Έ.

k=-a l=-a

Die Koordinatenlage des Zentrums der Koeffizientenraatrix m(i, j) ist dabei (0, 0).

Das Hochpaßfilter 13 führt Multiplikationen und Additionen

für ein Element der Koeffizientenmatrix gemäß Fig. 5A, dessen Wert 0 ist, nicht durch, sondern berechnet die Gleichung (1) nur für solche Elemente, deren Wert ungleich 0 ist. Fig. oc 5B zeigt ein Beispiel eines entsprechenden Rechenablaufs.

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Fig. 5B zeigt die Durchführung einer Hochpaß-Filterung des Bildsignals f(2, 2) unter Verwendung der Koeffizientenmatrix gemäß Fig. 5A.

Fig. 6A zeigt die dreidimensionale Darstellung eines beispielhaften Kurvenverlaufs desjenigen Bildeingangssignals J, das einem Rand bzw. einer Dichteänderung des Bildes entspricht, wobei der Datenwert oder der Betrag als Höhe dargestellt ist. Fig. 6B

zeigt einen Schnitt des Kurvenverlaufs gemäß Fig. 6A entlang 10

deren X-Richtung. Fig. 6C zeigt den Kurvenverlauf von g(i, j), den man erhält, wenn der in Fig. 6B gezeigte Kurvenverlauf gemäß Gleichung (1) umgerechnet wird. Fig. 6C zeigt den Absolutwert bzw. den Betrag des in Fig. 6C gezeigten Kurvenverlaufs. Fig. 6C zeigt also mit anderen Worten in einer

zweidimensionalen Darstellung den beispielhaften Kurvenverlauf des Randsignals K, das man aus dem Hochpaßfilter 13 in Übereinstimmung mit einer Randlage des Bildeingangssignals J erhält.

Wie aus Fig. 6 zu erkennen ist, erzeugt das Hochpaßfilter 13 das in Fig. 6D gezeigte Randsignal K an einem Punkt, bei dem sich die Dichte eines Bildes ändert. Der Pegel des Randsignals K ist umso höher, je größer die Dichteänderung ist.

Fig. 7 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Prozessors 14 zur Unterscheidung der Bildeigenschaften. Ein Komparator 50 vergleicht das Randsignal K mit einem vorbestimmten Schwellenwert S1 und erzeugt ein digitales 1-Bit Randlagepunktsignal K1 in Übereinstimmung mit dem Vergleichs-

ergebnis. D. h., wenn das Signal K größer als der Schwellenwert S1 ist, erzeugt der Komparator 50 ein Signal K1 mit dem logischen Pegel "1". Wenn das Signal K hingegen kleiner als der Schwellenwert S1 ist, erzeugt der Komparator 50 ein Signal K1 mit dem logischen Pegel "0".

Ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 51 speichert die Randlagepunktsignale K1 für eine Vielzahl von Zeilen. Fig. 9A zeigt den Adressraum des RAM 51, während Fig. 9B eine Speicherkarte bzw. Speicherbelegungstabelle der Randlagepunkte K1 im RAM 51 zeigt. Gemäß Fig. 9B ist ein rechteckförmiger oder quadratischer Block der im RAM 51 gespeicherten Daten, der sich aus η χ m Bildelementen zusammensetzt und durch unterbrochene Linien angedeutet ist, in eine Lese-Betriebsart ^q gesetzt. Dieser Block wird von einer Leseadresse-Steuerung um ein Bildelement verschoben.

Ein Zähler 52 zählt die Anzahl der Randlagepunkte innerhalb dieses Blocks (also derjenigen Bildelemente, bei denen das Randlagepunktsignal K1 den Wert "1" hat). Der Zähler 52 zählt demnach mit anderen Worten die Anzahl derjenigen Bildelemente innerhalb des in Fig. 9B durch die unterbrochenen Linien angedeuteten Blocks, bei denen das Randsignal K den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Bei dem in Fig.

9B dargestellten Fall beträgt der Zählwert 2. Fig. 1OA zeigt das Zählergebnis, das man durch Verschieben des Blocks entlang der X-Richtung erhält.

Ein Komparator 53 vergleicht ein Randanzahlsignal K2 aus

_nc dem Zähler 52 mit einem vorbestimmten Schwellenwert S2 und Ao

erzeugt ein digitales Blockunterscheidungssignal L in Übereinstimmung mit dem Vergleichsergebnis.

Ein Y-Adresszähler 54 erzeugt ein Y-Adressignal YADR, das

_ eine Y-Schreib-Leseadresse des RAM 51 angibt. Ein Subtra-3U

hierer 55 erzeugt ein X-Adressignal XADR, das eine X-Leseadresse des RAM 51 angibt. Ein X-Adresszähler 56 wird bei einer jeden Eingangsflanke eines ersten Taktsignals CK1 um fünf Zählwerte aufgestuft und führt dieses Zählergebnis dem Subtrahierer 55 zu. Ein Offset- bzw. Vorlaufzähler 57 wird

auf das erste Taktsignal CK1 hin gelöscht. Der Vorlaufzähler 57 zählt daraufhin ein zweites Taktsignal CK2 und führt sein Zählergebnis dem Subtrahierer 55 zu. Wenn der Zählstand einen

vorbestimmten Vorlaufwert erreicht, führt der Vorlaufzähler 5

57 einem ODER-Gatter 58 ein Überlaufsignal zu und wird gelöscht .

Ein Subtrahierer 59 erzeugt ein X-Adressignal XADR, das eine

X-Schreibadresse bezeichnet. Eine Anfangsadresse-Einstell-10

einrichtung 60 stellt den Anfangswert der X-Schreibadresse ein. Die Anfangsadresse-Einstelleinrichtung 60 stellt die größtmögliche Adresse des RAM 51 ein. Ein X-Adresszähler 61 zählt ein drittes Taktsignal CK3, das für ein jedes Bildelement mit einem Ausgangssignal des Komparators 50 verriegelt ist.

Der Subtrahierer 59 zieht den Zählstand des X-Adresszählers 61 von der in der Anfangsadresse-Einstelleinrichtung 60 eingestellten Anfangsadresse ab und führt diese Differenz als

X-Schreibadressignal dem RAM 51 zu.

Wenn die vom Subtrahierer 59 berechnete Differenz 0 wird, wird der X-Adresszähler 61 gelöscht und beginnt das Taktsignal CK3 zu zählen.
25

Der Schreibvorgang des Randlagepunktsignals K1 in das RAM 51 des Schaltungsaufbaus gemäß Fig. 7 wird nachfolgend näher erläutert. In der Schreib-Betriebsart wird der Arbeitsablauf des X-Adresszählers 56, des VorlaufZählers 57 und

des Subtrahierers 55 in Übereinstimmung mit den Taktsignalen CK1 und CK2 unterbunden bzw. blockiert.

Wenn ein erstes horizontales Synchronisiersignal HSYN zugeführt wird, das mit dem Einzeilen-Lesevorgang der Zeilensen-

soren 201 und 202 verriegelt ist, wird der Zählstand des Y-Adresszählers 54 auf 0 gesetzt. Anschließend wird die Schreibadresse des RAM 51 auf 0 gesetzt. Der Subtrahierer c 59 führt der Reihe nach und synchron mit dem Ausgangssignal des Komparators 50 für ein jedes Bildelement Subtraktionen von der Anfangsadresse durch.

Die aus dem Komparator 50 seriell ausgelesenen Randlage_in punktsignale K1 einer Zeile" werden daher der Reihe nach in den Speicherplätzen der Y-Adresse "0" des RAM 51 abgespeichert.

Der Y-Adresszähler 54 wird synchron mit dem von den Zeilen-

_1C sensoren 201 und 202 durchgeführten Lesevorgang der näch-Io

sten Zeile hochgezählt, wodurch die Y-Schreibadresse des RAM 51 zu "1" wird. Anschließend werden die aus dem Vergleicher 50 seriell ausgelesenen Randlagepunktsignale K1 der Reihe nach in den Speicherplätzen der Y-Adresse "1" des RAM 51 abgespeichert.

Dieser Speichervorgang wird wiederholt, indem die Y-Adresse der Reihe nach bei jedem Zeilen-Lesevorgang aufgestuft wird, wodurch im RAM 51 die Randlagepunktsignale K1 mehrerer Zeilen aus dem Komparator 50 gespeichert werden (und zwar fünf 25

Zeilen bei dem in Fig. 9A gezeigten Ausführungsbeispiel).

Das ODER-Gatter 58 führt eine Oder-Verknüpfung des horizontalen Synchronisiersignals HSYN mit dem überlaufsignal des

VorlaufZählers 57 durch und führt das Ergebnis dieser Ver-30

knüpfung dem Y-Adresszähler 54 zu.

Die Arbeitsweise des Prozessors 14 zur Unterscheidung der Bildeigenschaften wird nachfolgend unter Bezugnahme auf den

Fall näher beschrieben, daß der Block eine Größe von 5x5 35

Bildelementen hat und daß das RAM 51 Randlagepunktsignale für mehrere Zeilen speichert. Der X-Adresszähler 56 wird auf das Taktsignal CK1 aus einem (nicht gezeigten) Signalgenerator hin jeweils um fünf Zählwerte aufgestuft. Der Vorlauf-5

zähler 57 und der Zähler 52 werden gelöscht. Der Subtrahierer 55 zieht den Zählstand des VorlaufZählers 57 vom Zählstand des X-Adresszählers 56 ab und erzeugt das X-Adressignal XADR. Da der Vorlaufzähler 57 den Wert "0" hat, entspricht das X-Adressignal XADR dem Wert des X-Adresszählers 56. Unterdessen wird der Y-Adresszähler 54 in Übereinstimmung mit der Oder-Verknüpfung des horizontalen Synchronisiersignals HSYN mit dem Uberlaufsignal des Vorlaufzählers 57 in Einerschritten aufgestuft. Der Zählstand des Y-Adresszäh-

lers 57 stellt das Y-Adressignal YADR dar. 15

Das Randlagepunktsignal K1 wird aus dem RAM 51 ausgelesen, indem das X-Adressignal XADR und das Y-Adressignal YADR als Leseadressen verwendet werden.

Dieser Vorgang wird daraufhin synchron mit dem zweiten Taktsignal CK2 wiederholt. D. h., der Vorlaufzähler 57 wird auf einen jeden Takt des Taktsignals CK2 hin aufgestuft. Das vom Subtrahierer 55 erzeugte X-Adressignal XADR wird daher um eins erniedrigt. Das Randlagepunktsignal K1 wird aus dem

RAM 51 ausgelesen, indem dieses X-Adressignal XADR und das jeweilige Y-Adressignal YADR als Leseadressen verwendet werden.

Da der Block eine Größe von 5x5 Bildelementen hat, sind

der Vorlaufzähler 57 und der Y-Adresszähler 54 Quinärzähler. Der Vorlaufzähler 57 erzeugt daher ein Überlaufsignal und wird auf den Wert "0" gelöscht, sobald nach der vierten Wiederholung des beschriebenen Ablaufs der erste Takt des Taktsignals CK2 zugeführt wird.
35

Wenn das auf diese Weise aus dem RAM 51 ausgelesene Randlagepunktsignal K1 "1" ist, wird der Zähler 52 um eins erhöht. Wenn das Signal K1 hingegen "O" ist, hält der Zähler 52 den

vorangehenden Zählstand ("0" in diesem Fall). 5

Das Überlaufsignal des VorlaufZählers 57 wird dem Y-Adresszähler 54 zugeführt, um diesen um eins aufzustufen. Das Randlagepunktsignal K1 wird aus dem RAM 51 ausgelesen, indem das um eins erhöhte Y-Adressignal YADR und das auf den In-

halt des X-Adresszählers 56 zurückgeführte X-Adressignal XADR als Leseadressen verwendet werden. Der Zähler 52 erhöht oder hält auf die beschriebene Weise und in Übereinstimmung mit dem Wert des Signals K1 seinen Zählstand.

Die Y-Adresse des RAM 51 verläuft gemäß Fig. 9A über fünf Zeilen von "0" bis "4". Wenn der Y-Adresszähler 54 den beschriebenen Vorgang fünfmal wiederholt, werden, da es sich um einen Quinärzähler handelt, alle innerhalb des in Fig.

9B durch unterbrochene Linien angedeuteten 5x5 Blocks lieon

genden Bildelemente aus dem RAM 51 ausgelesen und die Anzahl der Randlagepunkte in diesem Block wird von dem Zähler 52 gezählt. Der Zählstand des Zählers 52 wird dem Komparator

53 als Randanzahlsignal K2 zugeführt (vgl. Fig. 10A). Der Komparator 53 vergleicht das Randanzahlsignal K2 mit dem vorbestimmten Schwellenwert S2 und erzeugt das Blockunterscheidungssignal L (vgl. Fig. 10B). Da der Y-Adresszähler

54 ein Quinärzähler ist, wird er nach fünfmaliger Wiederholung des beschriebenen Ablaufs um fünf erhöht und kehrt zu dem Anfangswert zurück, der dem ersten Taktsignal CK1 entspricht.

Das von dem Prozessor 14 zur Unterscheidung der Bildeigenschaften erzeugte Blockunterscheidungssignal L wird dem in

Fig. 3 gezeigten Signalwähler 15 zugeführt. Wenn das Block-35

Unterscheidungssignal L den logischen Pegel "1" hat, der einen Randblock angibt, schaltet der Signalwähler 15 das Bildsignal I aus dem Feinbildeingabesystem 11 durch. Wenn das Blockunterscheidungssignal L hingegen den logischen Pegel "0" hat, der angibt, daß kein Randblock vorliegt, wählt der Signalwähler 15 das Bildsignal J¹ aus dem Grobbildeingabesystem 12. Gemäß Fig. 3 werden die Bildsignale I und J¹ für mehrere Zeilen von den Zeilenpuffern 16 und 17 gespei-

iQ chert, um dadurch die zeitliche Differenz zu dem durch Filtern und Blockunterscheidung erhaltenen Blockunterscheidungssignal L auszugleichen. Nach diesem Zeitausgleich werden die Bildsignale I und J¹ dem Signalwähler 15 zugeführt. Die Abtastposition der Zeilensensoren 201 und 202 wird ebenfalls

,c unter Berücksichtigung dieser zeitlichen Differenz festgelegt.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Bildverarbeitungsgeräts wird das den Zeilensensor 202 aufweisende BiId-

2Q eingabesystem 12 durch eine Tiefpaß-Filterschaltung ersetzt, die das Ausgangssignal des Feinbildeingabesystems 11 filtert und ein Signal erzeugt, das dem Ausgangssignal des Grobbildeingabesystems 12 entspricht. Mit einer derartigen Anordnung sind dieselben Ergebnisse wie beim ersten Ausführungsbeispiel erzielbar.

In Übereinstimmung mit den in dem Ausgangssignal des Grobbildeingabesystems enthaltenen Randsignalen wird also festgestellt, ob das Bild eines jeden Blocks ein Bild ist, das

_ aus Zeichen oder Symbolen besteht, oder ein solches, das

aus einer Fotografie oder Punkten besteht.

Wenn entschieden wird, daß das Bild Zeichen oder Symbole enthält, wird das Ausgangssignal des Feinbildeingabesystems 11 als Bildsignal verwendet und einer nachfolgenden Verar-

beitungsstufe zugeführt. Wenn hingegen entschieden wird, daß das Bild eine Fotografie oder Punkte enthält, wird das Ausgangssignal des Grobbildeingabesystems 12 als Bildsignal ausgewählt und der nachfolgenden Verarbeitungsstufe 5

zugeführt.

Demzufolge wird ein Bild, das Zeichen oder dergleichen enthält und ein hohes Auflösungsvermögen erfordert, mit einer hohen Auflösung gelesen und deutlich wiedergegeben. Hinge-

gen wird ein Halbtonbild, das z. B. eine Fotografie oder Punkte enthält und bei ungeeigneter Verarbeitung Moire verursachen kann, mit einer niedrigen Auflösung gelesen, so daß keine Verschlechterung der Bildqualität wie Moire auftritt, wenn es einer Dither-Verarbeitung unterzogen wird. 15

Um die tiefen Frequenzanteile von dem Bildausgangssignal eines Eingabesystems mit niedrigem Auflösungsvermögen abzutrennen, wird das Bildausgangssignal mit Hilfe eines Hochpaßfilters einer Hochpaß-Filterung unterzogen. In überein-

Stimmung mit dem durch diese Hochpaß-Filterung erhaltenen Signalen wird eine Blockunterscheidung durchgeführt. Eines der Ausgangssignale des Eingabesystems, das entweder eine hohe oder eine niedrige Auflösung hat, wird ausgewählt und verarbeitet. Aus diesem Grund kann eine Verschlechterung der Bildqualität, wie z. B. Moire oder Flecken in einer Fotografie, die auftreten, wenn ein Halbtonbild mit hoher Auflösung gelesen wird, verhindert werden, wobei gleichzeitig Zeichen und Ränder deutlich reproduzierbar sind. Anstelle eines der Ausgangssignale des Fein- und des Grobbildein-

gabesystems 11 bzw. 12 auszuwählen, ist es möglich, eines dieser Signale oder beide Signale zu filtern und auszuwählen, um ein noch besseres Bild zu erhalten. Beispiele einer solchen Filterung sind eine Randbetonung des Ausgangssignals des Feinbildeingabesystems 11, sowie eine Verarbeitung, 35

bei der die Daten des Grobbildeingabesystems 12 von denen des Feinbildeingabesystems 11 subtrahiert werden, die Differenz multipliziert und das Produkt zu den Daten des Feinbildeingabesystems 12 addiert wird.

Offenbart ist ein Bildverarbeitungsgerät mit Bildeingabesystemen zur Eingabe von Bilddaten mit hoher und niedriger Auflösung, einem Hochpaßfilter zum Filtern von Bilddaten,

Q einer Bildeigenschaften-Unterscheidungseinrichtung zum Erkennen eines Bildrandes, sowie mit einem Signalwähler, um in Übereinstimmung mit dem Unterscheidungsergebnis der Unterscheidungseinrichtung das Bild mit hoher oder niedriger Auflösung zu wählen. Das Gerät verarbeitet die Bilddaten so,

e daß für eine jede Art von Vorlagenbild, einschließlich Zeichen- und Halbtonbilder, Bilder mit optimaler Güte reproduziert werden.

■Λ-

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Claims

TeDTKE - BüHLING - KlNNE - GrUPE KÄSE £ EPA Γ% Λ* O- Dipl.-lng. H. Tiedtke I rELLMANN - IJIRAMS " OTBUJF ' Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-lng. R. Kinne λρλλπλπ Dipl.-lng. R Grupe O 0 Z Z / U / Dipl.-lng. B. Pellmann Dipl.-lng. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2 Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent München 25. Juni 1985 DE 4954 Patentansprüche

1. Bildverarbeitungsgerät, gekennzeichnet durch eine erste Eingabevorrichtung (11; 201) zum Eingeben von Bilddaten mit hoher Auflösung, eine zweite Eingabevorrichtung (12; 202) zum Eingeben von Bilddaten mit niedriger Auflösung, eine Unterscheidungseinrichtung (13, 14) zum Erkennen eines Bildinhalts der Bilddaten (J) aus der zweiten Eingabevorrichtung, sowie durch eine Wählvorrichtung (15), die in Übereinstimmung mit einem Unterscheidungsergebnis (L) der Unterscheidungseinrichtung entweder die aus der ersten oder die aus der zweiten Eingabevorrichtung zugeführten Bilddaten (I oder J¹) auswählt

2. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterscheidungseinrichtung (13, 14) den Bildinhalt in Übereinstimmung mit einem Änderungspunkt der Bilddaten aus der zweiten Eingabevorrichtung (12; 202) unterscheidet.

3. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (16, 17), die die Bilddaten aus der ersten und der zweiten Eingabevorrichtung eine Zeitspanne verzögert, die die Unterscheidungseinrichtung (13, 14) für einen Unterscheidungsvorgang benötigt.

Dresdner Bank (Manchen) Kto. 3939 B44 Deutsche Bank (München) Kto. 2861060 Postscheckamt (Manchen) Kto. 670-43-804 '■»

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4. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Eingabevorrichtung einen Zeilensensor (201) zum Lesen eines Bildes mit einer hohen Auflösung aufweist, und daß die zweite Eingabevorrichtung einen Zeilensensor (202) zum Lesen eines Bildes mit einer niedrigen Auflösung aufweist.

5. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ^q zeichnet, daß die Unterscheidungseinrichtung (13, 14) den Bildinhalt bei vorbestimmten Intervallen unterscheidet.

6. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Eingabevorrichtung

^g gleichzeitig Bilddaten empfangen, die eine unterschiedliche Auflösung haben.

7. Bildverarbeitungsgerät, gekennzeichnet durch eine Eingabevorrichtung (12; 202) zum Eingeben von Bilddaten mit

2Q niedriger Auflösung, eine Erfassungseinrichtung (13) zum Erfassen eines Änderungspunkts in den Bilddaten aus der Eingabevorrichtung, eine Unterscheidungseinrichtung (14) zum Unterscheiden eines Bildinhalts der Bilddaten in Übereinstimmung mit einem Erfassungsergebnis der Erfassungsein-

„j- richtung, sowie durch eine Verarbeitungseinrichtung (15) zum Durchführen einer unterschiedlichen Verarbeitung in Übereinstimmung mit einem Unterscheidungsergebnis der Unterscheidungseinrichtung .

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8. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterscheidungseinrichtung (14) eine Zählvorrichtung (52) zum Zählen der Anzahl der Änderungspunkte aufweist und den Bildinhalt in Übereinstimmung mit einem Zählstand der Zählvorrichtung unterscheidet.

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9. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterscheidungseinrichtung (14) den Bildinhalt bei vorbestimmten Intervallen unterscheidet.

10. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabevorrichtung (12; 202) einen Zeilensensor (202) zum Lesen eines Bildes mit niedriger Auflösung aufweist.

11. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 7, gekennzeichnet

durch eine zweite Eingabevorrichtung (11; 201) zum Eingeben von Bilddaten mit einer hohen Auflösung, wobei die Verarbeitungseinrichtung (15) in Übereinstimmung mit einem Unterscheidungsergebnis der Unterscheidungseinrichtung (14) ent-

weder die Bilddaten mit niedriger Auflösung oder die Bilddaten mit hoher Auflösung auswählt oder die ausgewählten Bilddaten weiterleitet.