DE69914669T2

DE69914669T2 - Entfernung von Hintergrundsrausch für einen preiswerten digitalen Farbkopierer

Info

Publication number: DE69914669T2
Application number: DE69914669T
Authority: DE
Inventors: James L. San Carlos Ball
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1998-06-01
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2019-06-01
Also published as: JP2000050083A; CN1210942C; JP4104783B2; DE69914669D1; EP0963106A3; CN1237721A; US6323957B1; EP0963106B1; BR9901692A; BR9901692B1; EP0963106A2; TW432863B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Vervielfältigung von Dokumenten und insbesondere die Beseitigung unerwünschter und unbeabsichtigter Toner- oder Tintenpunkte, die in einem Hintergrundbereich eines Dokuments erzeugt werden. Wie im Folgenden im Detail erläutert wird, steht der primäre Einsatz der vorliegenden Erfindung mit Endgeräten (marking engines) in Zusammenhang, die in digitalen Schwarz/Weiß- und Farbkopierern und -Druckern verwendet werden. Es sollte jedoch klar sein, dass die vorliegende Erfindung auch in anderen Bereichen eingesetzt werden kann, in denen beseitigtes Rauschen von Vorteil ist.
1 stellt den Bildpfad eines Farb-Digitalkopierers A dar, einschließlich Abtaster 10, Bildverarbeitungs-Elektronik 12 und Drucker 14. Ein Originaldokument wird vom Abtasten 10 abgetastet und in einen Pixelstrom umgewandelt. Die Bildverarbeitungs-Elektronik 12 verarbeitet den Pixelstrom in ein geeignetes Format für den Drucker 14, der Toner oder Tinte selektiv auf ein leeres Blatt Kopierpapier, im Allgemeinen ein weißes Blatt Papier überträgt, wodurch die Bilder des Originaldokuments auf dem Kopierpapier reproduziert werden.
Jedes abgetastete Pixel wird durch drei 8-Bit-Werte dargestellt, welche die Intensität der drei Primärtarben (d. h. rot, grün und blau) messen, wobei diese Darstellung in einem Farbraum liegt, der in Fachkreisen als 24-Bit-RGB-Farbraum bekannt ist. Schwarz wird von allen drei RGB-Werten als gleich 0 dargestellt, weiß wird von allen drei Werten als gleich dem höchsten 8-Bit-Wert 255 dargestellt, und grau wird von allen drei Werten als ein gleicher Wert dargestellt. In den vorhandenen Farb-Digitalkopierern arbeitet der Drucker in einem Nicht-RGB-Farbraum, der mehr das menschliche Auge nachahmt. Beispiele für solche Farbräume umfassen CMYK-, YCC- und LAB-Farbräume, deren Konzepte in der Fachwelt weithin bekannt sind. Das weißeste Pixel, das von einem CMYK-Drucker erzeugt wird, besteht daraus, dass sich an der Pixelposition kein Toner bzw. keine Tinte befindet. Daher wird das weißeste Pixel durch den Weißgehalt des Kopierpapiers begrenzt.
2 stellt den RGB-Farbraum grafisch dar, wobei jedes Pixel durch drei 8-Bit-Werte (0–255) dargestellt wird. Wenn ein Benutzer die Luminanz eines Ausgabedokuments erhöhen oder reduzieren möchte, ist es erforderlich, jede der Farben des RGB-Farbraums um einen gleichen Betrag so zu korrigieren, dass sich nicht die Farbe der Pixel ändert, sondern nur die Luminanz verändert wird.
Andererseits; wie sich aus 3 ersehen lässt, die eine grafische Darstellung eines Farbraums ist, wie beispielsweise YCC (wobei C0 = Intensitätswert und C1 und C2 den Farbton einer Farbe darstellen), kann die Intensität durch Verändern des Werts von C0 geändert werden, ohne dass eine entsprechende Änderung der C1- oder C2-Werte erforderlich ist. Unter Bezugnahme auf die C1- und C2-Werte in 3 ergibt sich, dass der Farbwert um so gesättigter ist, (d. h. der Farbton um so tiefer ist), je weiter er vom Ursprung entfernt ist. Wenn daher der C0-Wert auf 0 gesetzt ist, sind die Werte von C1, C2 irrelevant, da die Farbe schwarz ist. Wenn der C0-Wert gleich seinem Höchstwert gesetzt wird, d. h. 255, sind die Werte von C1, C2 in ähnlicher Weise unerheblich, da die Farbe reinweiß ist.
Wenn daher eine Verschiebung von dem RGB-Farbraum zu einem Farbraum erfolgt, der das menschliche Auge besser nachahmt, wie beispielsweise die YCC- oder LAB-Farbräume, ist es einfacher, die Luminanz und Farbnuancen der vervielfältigten Dokumente zu kontrollieren.
Damit Abtaster, mit denen Bilder in den RGB-Farbraum und Drucker eingescannt werden, die in Farbräumen wie beispielweise CMYK arbeiten, in dem gleichen Kopierer zusammen betrieben werden können, erfolgt eine Farbraumumwandlung unter Verwendung des Farbraumwandlers 16, wobei über 16 Millionen Farben in dem RGB-Farbraum (2²⁴) in die 16 Millionen Farben des YCC- oder LAB-Farbraums (2²⁴) umgewandelt werden. Danach werden die Pixel für die Bildaufbereitungsvorrichtung (Render) 18 bereitgestellt, welche die 16 Millionen Farben im YCC-Farbraum in die 16 Farben des CMYK-Farbraums (2⁴) umwandelt und die Pixel anschließend an den Drucker 14 weiterleitet. 1 zeigt ebenfalls den Mikrocontroller 19, der die Intelligenz für den Steuervorgang des Farb-Digitalkopierers A bereitstellt.
Eine weitere Überlegung in Bezug auf digitale Farbkopierer ist, dass die vorhandenen Farbendgeräte (color marking engines) (z. B. Laser und Tintenstrahl) extrem ungesättigte Farben, (die als fastweiß bekannt sind), nicht zufriedenstellend vervielfältigen können. Die sich daraus ergebende Reproduktion besteht aus einigen weit verstreuten kleinen Farbpunkten (d. h. Hintergrundrauschen) im Hintergrund des Kopierpapiers. Der Begriff Hintergrund bezieht sich auf den Bereich des Ausgangsdokuments, auf dem kein Bild abgebildet ist, so dass das darunter liegende Papier zu sehen ist. Allgemeine Hintergrundarten sind weißes Kopierpapier, farbiges Kopierpapier, Zeitungspapier, Zeitschriftenpapier und Fotografien.
Wenn der Hintergrund des Ausgangsdokuments abgetastet wird, scheint das Papier, selbst wenn es für eine Person weiß ist, für den Scanner gebrochen weiß, d. h. fastweiß zu sein. Diese gebrochen weiße Farbe ist eine äußerst ungesättigte Farbe, daher wird der als weiß wahrgenommene Hintergrund des Originals mit farbigen Punkten reproduziert, die über die Seite verstreut sind. Aus großer Entfernung betrachtet sieht der Bereich wie die fastweiße Originalfarbe aus, aber aus einem typischen Betrachtungsabstand sind die Punkte ziemlich bemerkbar und zu beanstanden
Diese fastweißen Pixel werden durch die Kombination von Ungenauigkeiten des Abtasters, Inkonsistenzen im Papier des Ausgangsdokuments und tatsächlichen fastweißen Pixeln im Ausgangsdokument erzeugt.
US 5,699,454 bezieht sich auf eine Bildverarbeitungsvorrichtung, einschließlich eines Erfassungsabschnitts zum Erfassen eines Dichtewertes als einen Schwellenwert zum Unterdrücken einer Wirkung von einem Hintergrund von Bilddaten, die sich aus einer Vielzahl von Bildelementdaten zusammensetzen, die durch die Digitalisierung jedes Bildelements des Bilds erhalten werden, und eines Dichte-Umwandlungsabschnitts zum Ausgeben der Bilddaten nach dem Umwandeln von Dichtewerten der Bildelementdaten, deren Dichtewerte unter dem Schwellenwert liegen, in einen vorgegebenen Wert, der weiß angibt, wenn der Dichtewert der Bildelementdaten unterhalb des Schwellenwerts liegt.
US 5,689,590 bezieht sich auf eine Dichte-Umwandlungseinheit, die Dichten umwandelt, die bestimmte Farbkomponenten in den Farbbilddaten für jedes Pixel betreffen, um so die Dichten, die bestimmte Farbkomponenten für das Pixel betreffen, in niedrigere Dichten zu ändern, wenn die Dichten, die bestimmte Farbkomponenten für das Pixel betreffen, als weiß oder annähernd weiß bestimmt werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und einen Kopierer zum Beseitigen von Hintergrundrauschen in einem vervielfältigten Dokument bereitzustellen, das in Bezug auf die Fähigkeiten zum Beseitigen von Hintergrundrauschen verbessert ist.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der Nebenansprüche gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
In Übereinstimmung mit einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein System bereitgestellt, das Hintergrundrauschen aus einem zu vervielfältigenden Dokument beseitigt. Das System umfasst eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Statistik für wenigstens einige Pixel eines Pixelstroms, der durch einen Dokument-Abtaster erzeugt wird. Statistik und Merkmale des Dokuments werden aus den Pixeln extrahiert, um eine Hintergrundfarbe des zu vervielfältigenden Dokuments zu bestimmen. Der Wert der bestimmten Hintergrundfarbe wird anschließend mit den eingehenden Pixeln des abgetasteten Dokuments verglichen, um die Farbenstreuung im Hintergrund zu bestimmen. Pixel, bei denen festgestellt wird, dass sie "in der Nähe" der Hintergrundfarbenwerte liegen, werden verarbeitet, um reinweiß zu werden, indem die Luminanz auf einen Höchstwert geändert wird, Pixel, bei denen festgestellt wird, dass sie "weit entfernt" von den Hintergrundfarbenwerten liegen, bleiben unverändert, und Pixel, die zwischen "in der Nähe" und "weit entfernt" liegen, werden linear geändert. Die verarbeiteten Pixel werden anschließend an einen Drucker weitergeleitet, wodurch ein Dokument gedruckt wird, aus dem unerwünschte Hintergrundpunkte, d. h. Rauschen in einem Dokument, entfernt sind.
Die vorliegende Erfindung kann in einem digitalen Farbkopierer sowie in Schwarz-Weiß-Kopierern verwendet werden, in denen das System ein Statistik- (STS) Sammelmodul umfasst, das eine Statistik aus den von einem Abtaster abgetasteten Pixeln ermittelt. Die Pixel werden anschließend für ein Controller-MIC-Modul bereitgestellt, das die Sta tistik verarbeitet, um Hintergrundfarbenwerte zu bestimmen. Diese Hintergrundfarbenwerte definieren zusammen mit weiteren Statistiken Bereiche, in denen ein Pixel in weiß geändert wird, in denen ein Pixel unverändert bleibt, und in denen ein Pixel linear geändert wird.
Unter einem eingeschränkteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden ein Bezugs-Hintergrundwert und ein Wert eines eingehenden Pixels verglichen, um den Farbabstand zu bestimmen, den das eingehende Pixel von dem Hintergrund-Bezugswert aufweist.
Das RTE-Modul nimmt einen Pixelstrom von dem Abtaster an und führt eine Umwandlung durch. Diese Umwandlung wird zum Beseitigen von Hintergrundrauschen verwendet. Die Echtzeitausführung (RTE) bestimmt einen dreidimensionalen Farbabstand, der zwischen jedem eingehenden Pixel und einem (durch das MIC-Modul gelieferte) Bezugspixel potenziert wird. Das RTE-Modul wendet ein lineares Stretching auf einen C0-Wert jedes Pixels an. Pixel, die eine Farbe "in der Nähe" des Bezugspixels aufweisen, werden so gestretcht, dass die C0-Komponente reinweiß wird. Pixel mit einer vom Bezugspixel "weit entfernten" Farbe werden nicht geändert. In einem Übergangsbereich zwischen "in der Nähe" und "weit entfernt" werden die Pixel in linearer Weise gestretcht.
In Übereinstimmung mit einem eingeschränkteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden die Übergangsbereiche durch eine innere dreidimensionale Ellipse und eine äußere dreidimensionale Ellipse definiert, die um einen mittleren Bezugspunkt herum ausgebildet sind.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Merkmal der Erfindung implementiert ein Farb-Digitalkopierer die vorliegende Erfindung, wobei Pixel, die in einen RGB-Farbraum eingescannt werden, in einen YCC- oder LAB-Farbraum umgewandelt werden, wonach unerwünschtes Hintergrundrauschen beseitigt ist.
In Übereinstimmung mit einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird die Beseitigung des unennrünschten Hintergrundrauschens in Echtzeit vorgenommen, wobei die Pixel während eines einzigen Durchgangs des Dokuments so verarbeitet wer den, dass die Fähigkeit zum Beseitigen von unerwünschtem Hintergrundrauschen den Durchsatz des Digitalkopierers nicht vermindert.
In Übereinstimmung mit noch einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung umfasst die vorliegende Erfindung, wenn ein Hintergrundfarbenwert nicht bestimmt werden kann, eine Standard-Hintergrundbezugsfarbe, mit der die eingehenden Pixel verglichen werden.
Unter Bezugnahme auf noch einen weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung steht eine Option zum Beseitigen von gesättigten Hintergrundfarben zur Verfügung, mit der eine vorhandene gesättigte Hintergrundfarbe eine Originaldokuments in weiß geändert wird. Dies wird im typischen Fall beim Kopieren eines ursprünglich auf farbigem Papier gedruckten Bildes verwendet.
Ein Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung von unerwünschtem Rauschen, d. h. Punkten in einem Hintergrund eines reproduzierten Dokuments.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Beseitigung von unerwünschten Hintergrundfarben eine lineare Verarbeitung von Pixeln in einem dazwischenliegenden Bereich bereitstellt.
Die Erfindung kann in verschiedenen Komponenten und Anordnungen von Komponenten und in verschiedenen Schritten und Anordnungen von Schritten ausgebildet werden. Die Zeichnungen dienen nur zum Zweck der Veranschaulichung einer bevorzugten Ausführungsform und sind nicht als die Erfindung einschränkend zu betrachten.
1 ist ein Blockdiagramm eines Bildpfads eines Farb-Digitalkopierers;
2 ist eine grafische Darstellung des dreidimensionalen RGB-Farbraums;
3 ist eine dreidimensionale grafische Darstellung eines 4-Bit-Farbraums, wie beispielsweise eines YCC- oder LAB-Farbraums;
4 ist der Bildpfad eines Farb-Digitalkopierers, einschließlich der Komponenten der vorliegenden Erfindung;
5A, 5B sind ein Ablaufdiagramm mit einer Übersicht über die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung;
6 stellt eine Beziehung zwischen C1- und C2-Werten eines Pixels dar, durch die das Konzept des zweidimensionalen Farbabstands definiert wird;
7 ist eine grafische Korrelation zwischen den zweidimensionalen Farbabständen und der Luminanz, auf deren Basis ein Farbraum definiert wird;
8 definiert einen Punkt des C1-Mittelwerts und C2-Mittelwerts, um den herum eine dreidimensionale Ellipse ausgebildet ist;
9 korreliert C-Mittelwerte und C0-Werte, um einen Wert Cref zu definieren, um den herum eine dreidimensionale Ellipse ausgebildet wird;
10 stellt äußere und innere dreidimensionale Ellipsen dar, die um einen Wert Cref herum ausgebildet sind;
11 zeigt das Histogramm der vorliegenden Erfindung;
12 definiert den STS-Datenpfad des STS-Moduls;
13 ist ein Beispiel für eine Darstellung des Inhalts des Histogramms als Verhältnis von Zählern zu Binärdateien (counts versus bins);
14 ist ein Datenflussdiagramm für das RTE-Modul;
15 stellt eine grafische Darstellung der Stretch-Umwandlung bereit;
16 stellt dar, wie der Stretch-Kurvenverlauf der Luminanz (Iss) (luminance stretch slope) sich in Abhängigkeit vom Farbraumabstand verändert;
17 ist ein Blockdiagramm der obersten Ebene des RTE-Moduls; und
18A, 18B sind der RTE-Datenpfad des RTE-Moduls.
Anschließend wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen das Gezeigte nur zum Veranschaulichen einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und nicht zum Zweck ihrer Einschränkung dient. Während 1 ein Blockdiagramm eines Bildpfads für einen vorhandenen Farb-Digitalkopierer ist, stellt 4 ein solches Blockdiagramm einschließlich Komponenten bereit, die sich auf die vorliegende Erfindung beziehen. In der Bildverarbeitungs-Elektronik 12 des Digital-Farbkopierers A enthält die vorliegende Erfindung des Weiteren das STS-Modul 20, das Dokumentstatistik sammelt, das MIC-Modul 22, das Dokument-Hintergrundmerkmale extrahiert, und das RTE-Modul 24, das zum Verarbeiten eines Pixelstroms verwendet wird, der vom Abtasten 10 zum Beseitigen von Hintergrundrauschen erzeugt wird. STS-Modul 20, MIC-Modul 22 und RTE-Modul 24 arbeiten zusammen, um eine Pixel-Umwandlung durchzuführen, die ausgewählte Pixel zu reinweißen Pixeln zuordnet, um Hintergrundrauschen zu beseitigen. Wie vorher angemerkt, wandelt der Farbraumwandler 16 Pixel vom Abtaster 10, die sich in einem RGB-Farbraum befinden, in einen anderen Farbraum um, wie beispielsweise YCC- oder LAB-Pixel. Pixel in diesen Farbräumen werden durch die Komponenten (auch als Kanäle bekannt) C0, C1 und C2 definiert. Dabei stellt die C0-Komponente die Luminanz des Pixels dar, und C1 und C2 stellen den Farbton dar. Wie in ähnlicher Weise in 1 gezeigt, wird der Mikrocontroller 19 zum Steuern des Betriebs des digitalen Farbkopierers A verwrendet.
Eine Übersicht über den Betrieb der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 5A, 5B beschrieben.
Zuerst positioniert ein Benutzer ein zu kopierendes Originaldokument auf einem Abtaster 30, und der Abtaster wandelt das Dokument in einen Pixelstrom in dem RGB-Farbraum 32 um. Eine Farbraum-Umwandlung wird unternommen, um die Pixelwerte aus dem RGB-Farbraum in einen Farbraum umzuwandeln, der das menschliche Auge besser nachahmt, wie beispielsweise ein YCC- oder LAB-Farbraum 34. Das STS-Modul beobachtet den Pixelstrom von dem Abtaster und sammelt Statistikdaten 36. Diese Daten werden zum Entwickeln einer Statistik verwendet, die Folgendes umfasst:
ein Histogramm der C0-Werte;
eine Summe aller C1-Werte, indexiert durch den C0-Wert;
eine Summe aller C2-Werte, indexiert durch den C0-Wert;
eine Summe aller potenzierten C1-Werte, indexiert durch den C0-Wert;
eine Summe aller potenzierten C2-Werte, indexiert durch den C0-Wert;
In Schritt 38 verwendet das MIC-Modul die vom STS-Modul gesammelte Statistik zum Bestimmen der Hintergrundfarbe. Die Hintergrundfarbe wird teilweise durch die Suche nach dem hellsten Bereich des Histogramms bestimmt, der die gleiche Farbe aufweist. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Hintergrund definiert als eine der vier folgenden Auswahlmöglichkeiten:
fastweißer Vollton (z. B. Kopierpapier, Zeitungspapier)
fastweiß, Halbton (z. B. Zeitschriftenpapier)
weit von Weiß entfernt, Vollton (z. B. Foto oder farbiges Papier) und
weit von Weiß entfernt, Halbton (z. B. Zeitschriftenpapier).
Anschließend werden in Schritt 40 der Bereich bzw. die Streuung der C0-Werte, welche die Hintergrundfarbe und die entsprechenden C1/X2-Mittelwerte und Standardabweichungen umfassen, aus der Statistik erhalten. Wenn die Statistik einen fastweißen Vollton-Hintergrund darzustellen scheint, und genug vom Hintergrund sichtbar ist, 42, verwendet das MIC-Modul die Statistik zum Messen des Hintergrunds des Papiers und zum Erzeugen von Bezugs-Pixelwerten 44. Andernfalls werden Standard-Hintergrunds-Bezugspixelwerte verwendet, für die eine gute Funktionsweise bei Qualitätspapier (dem häufigsten Typ von kopierten Dokumenten) ermittelt wurde, 46. Das MIC-Modul verwendet die Hintergrundinformationen zum Erzeugen einer Gruppe von Steuerparametern zum Programmieren des RTE-Moduls zum Umwandeln von fastweißen Hintergrundpixeln in reinweiße Pixel, um das Hintergrundrauschen zu beseitigen, 48.
Das RTE-Modul empfängt den Pixelstrom, der ursprünglich vom Abtaster 50 erzeugt wurde, und bestimmt den potenzierten (squared) dreidimensionalen Farbabstand zwischen den Werten jedes eingehenden Pixels und den Hintergrund-Bezugspixelwerten 52, (die vom MIC-Modul auf der Basis der bestimmten Hintergrundwerte oder der Standardwerte geliefert werden). Das RTE-Modul wendet einen Stretch-Algorithmus auf die C0-Komponente von eingehenden Pixeln des Pixelstroms 54 an. Dieses Stretching der C0-Komponente wird in Übereinstimmung mit dem bestimmten Abstand jedes eingehenden Pixels vom Hintergrund-Bezugspixel vorgenommen. Wenn ein empfangenes Pixel einen Farbwert aufweist, der "in der Nähe" des Bezugspixelwerts liegt, wird es ausreichend gestretcht, so dass die C0-Komponente reinweiß wird (d. h. ein Wert von 255). Pixel mit einem Farbwert, der von dem Bezugspixel "weit entfernt" ist, bleiben unverändert, und Pixel in einem Übergangsbereich zwischen "in der Nähe" und "weit entfernt" werden linear gestretcht. Anschließend wird eine verbesserte Kopie mit beseitigtem Hintergrundrauschen 56 gedruckt.
Unter Bezugnahme auf eine detailliertere Prüfung der vorliegenden Erfindung ist eine Erläuterung des Konzepts von zweidimensionalem Farbabstand von Nutzen. Die 2 und 3, welche die RGB- und YCC-Farbräume veranschaulichen, zeigen, dass diese Farbräume in drei Dimensionen dargestellt sind. Eine Beziehung zwischen C1 und C2 wird in 6 gezeigt, wobei C_{2dFarbabstand} einen zweidimensionalen Farbabstand darstellt und durch folgende Gleichung ermittelt wird:
Der zweidimensionale Farbabstand C_{2dFarbabstand} stellt den Betrag der in einem Pixel vorhandenen Farbe dar, (d. h. wie gesättigt das Pixel ist), wobei das Pixel um so gesättigter ist, je weiter es vom Ursprung O_Ursprung entfernt liegt. Sobald C_{2dFarbabstand} erhalten ist, kann die horizontale Ebene von 6 zusammengefaltet (collapsed) und der Wert von C_{2dFarbabstand} Zur Luminanz (illuminance) C0 korreliert werden, wie in 7 gezeigt. Je weiter C0 von O_Ursprung entfernt liegt, um so größer ist die Luminanz des Pixels. In ähnlicher Weise gilt, je weiter C_{2dFarbabstand} von O_Ursprung entfernt liegt, um so gesättigter ist das Pixel.
In Verbindung mit der C0–C_{2dFarbabstand} – Beziehung, die in 7 gezeigt ist, befindet sich eine wünschenswert gesättigte Farbe, die nicht zu hell ist, um ausgewaschen zu werden, oder die zu grau ist, in einem Bereich R_Farbraum, der einen vollständigen Farbraum darstellt, wie beispielweise den YCC-Farbraum. Da die Luminanz C0 durch Multiplizieren des C0-Werts mit irgendeinem Wert erhöht werden kann, kann ein Pixel in Posi tion 60 innerhalb von R_Farbraum gestretcht werden, indem C0 so mit einer Zahl multipliziert wird, dass das Pixel in die Position 60' bewegt wird. Mit diesem Vorgang ist ein Teil des Farbraums so erhöht worden, dass er ausgewaschen wird und dem menschlichen Auge als reinweiß erscheint.
Das Stretchen von Pixeln zum Erweitern von R_Farbraum, so dass Pixel in dem erweiterten Bereich dem menschlichen Auge als reinweiß erscheinen, wird in der vorliegenden Erfindung angewendet, um eine Reduzierung von unerwünschtem Hintergrundrauschen zu erzielen.
Wie vorher angemerkt, werden der YCC-Farbraum und andere solche Farbräume in drei Dimensionen dargestellt. Ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist es, ein Maß für die Hintergrundfarbe zu bestimmen. Die Daten für diese Bestimmung werden vom STS-Modul 10 erhalten. Unter Verwendung der Informationen vom STS-Modul 10 werden der mittlere C0-Wert, der mittlere C1-Wert und der mittlere C2-Wert erhalten. Wie in 8 dargestellt, werden der C1-Mittelwert und der C2-Mittelwert kombiniert, um einen Wert C_Mittelwert 62 zu erhalten, welcher der mittlere Farbtonwert des Hintergrunds ist. Danach wird eine Standardabweichung um C_Mittelwert herum bestimmt, (in dieser Ausführungsform eine ±3,0 Standardabweichung um C_Mittelwert 62 herum), und eine zweidimensionale Ellipse 64 wird erzeugt.
Wenn angenommen wird, dass die vorher genannte Ellipse als eine Scheibe des Farbraums (z. B. horizontal) definiert ist, ist es auch möglich, eine weitere Scheibe in einer anderen Richtung (z. B. wie beispielsweise in einer vertikalen Richtung) anzunehmen, durch die eine zweite zweidimensionale Ellipse 66 gebildet wird. Eine Kombination dieser Scheiben definiert die dreidimensionale Ellipse 68.
Die dreidimensionale Ellipse 68 kann dann, wie in 9 gezeigt, in Bezug zum C0-Mittelwert grafisch dargestellt werden. Damit befindet sich der Punkt Cref der dreidimensionalen Ellipse 68 am C0-Mittelwert, C1-Mittelwert und C2-Mittelwert. Die oben genannten Vorgänge definieren wenigstens einen Teil des dreidimensionalen Farbraums.
Wie in 10 veranschaulicht, wird zusätzlich zu der dreidimensionalen Ellipse 68, (auf die als die innere Ellipse verwiesen wird), eine äußere dreidimensionale Ellipse 70 erzeugt, die der inneren Ellipse 68 entspricht, aber größer ist.
Unter weiterer Bezugnahme auf 10 stellt Cref den Pixelwert für Hintergrundfarbe und Intensität dar. Der Wert von Cref wird mit Werten von Pixeln verglichen, die durch den Abtaster 10 abgetastet und in den YCC- oder LAB-Farbraum umgewandelt wurden. Abhängig von den Werten des Pixels, das mit dem Cref-Wert verglichen wird, werden gewisse Vorgänge ausgeführt. Beispielsweise wird für ein Pixel 72, das Werte aufweist, die es innerhalb der inneren Ellipse 68 positionieren, der C0-Wert von Pixel 72 mit einem Skalierungsfaktor multipliziert, der veranlasst, dass das Pixel 72 reinweiß (ein Wert von 255) wird, d. h. der C0-Wert wird aus R_Farbraum herausbewegt. Pixel 74, das sich außerhalb der äußeren Ellipse 70 befindet, wird mit einem Einheitsfaktor, d. h. 1 multipliziert, so dass für den Pixelwert C0 keine Veränderung vorgenommen wird. Für Pixel 76, das sich außerhalb der inneren Ellipse 68, aber innerhalb der äußeren Ellipse 70 befindet, wird der C0-Wert linear erhöht, wodurch ein sanfter Übergang zwischen einer Situation ohne Änderung bis zum Erzwingen eines reinweißen Pixels ermöglicht wird.
Durch die oben genannten Vorgänge werden diejenigen Pixel innerhalb der inneren Ellipse 68 zu Reinweiß gezwungen, und diejenigen außerhalb der äußeren Ellipse 70 werden nicht verändert. Des Weiteren werden die Pixel innerhalb der äußeren Ellipse 70, aber außerhalb der inneren Ellipse 68, mit einem sanften Übergang versehen. Es wird festgestellt, dass der Bezug Cref aus der vom STS-Modul 20 gesammelten Statistik erhalten wird. Der Einsatz des linearen Stretchings ist insbesondere von Nutzen, wenn ein Teil eines abgetasteten Dokuments einen Farbbalken umfasst, der von einem sehr gesättigten Ende zu einem in hohem Maße ungesättigten Ende verblasst.
In einigen Fällen wird keine klare Angabe der Hintergrundfarbe erhalten. In diesen Situationen stellt die vorliegende Erfindung Standardwerte bereit, und diese Werte werden zum Erzeugen der erforderlichen Informationen verwendet, einschließlich derjenigen zum Erzeugen der dreidimensionalen inneren Ellipse 68 und der dreidimensionalen äußeren Ellipse 70.
Der oben erläuterte Vergleich zwischen eingehenden Pixeln und Cref umfasst das Erhalten eines dreidimensionalen Farbabstands des eingehenden Pixels in Bezug auf Cref. Der dreidimensionale Farbabstand lässt sich wie folgt ermitteln (es wird festgestellt, dass für den Einsatz in der vorliegenden Ausführungsform auch Skalierungsfaktoren in die Berechnung mit aufgenommen werden müssen):
Eine Alternative zum Erhalten des dreidimensionalen Abstands unter Verwendung von Quadratwurzelberechnungen ist es, eine Berechnung eines ins Quadrat erhobenen Abstands (distance squared calculation) zu verwenden. Die oben genannten Quadratwurzelberechnungen würden in der vorliegenden Erfindung Skalierungsfaktoren für eine angemessene Anwendung erfordern. Dies ist in der vorliegenden Erfindung von Vorteil, da Quadratwurzeln kostspielige Hardware-Lösungen bedingen. Ungeachtet dessen, welcher Vorgang verwendet wird, ist es wichtig, festzustellen, dass das Objekt eine Metrik verwenden soll, die Informationen in Bezug auf einen Abstand eines Eingangspixelwerts von einem Bezugspixelwert bereitstellt. Es ist wichtig, diesen Wert zu finden, da dann ein geeigneter Skalierungsfaktor, d. h. Stretch-Wert, auf die eingehenden Pixel angewendet werden kann.
Die zum Ermitteln der Hintergrundfarbe verwendeten Informationen werden während eines ersten Abtastens des Originaldokuments erhalten. Es ist bei Farbabtastern üblich, dass, obwohl alle Zeilen eines Dokuments abgetastet werden, auf den etwa ersten fünfzig Zeilen normalerweise nicht gedruckt wird, wodurch dieser Teil eine nützliche Quelle zum Sammeln von Daten in Bezug auf die Hintergrundfarbe ist. Diese Informationen werden vom STS-Modul 20 gesammelt und als der Bezugsfarbenwert in drei Dimensionen verwendet.
Des Weiteren führen die vorhandenen Kopierer ihre Dokumenterzeugung in Echtzeit aus. Es ist daher für den Betrieb der vorliegenden Erfindung erforderlich, dass er in Echtzeit stattfindet. Insbesondere können nicht zwei Durchgänge ausgeführt werden, wobei bei einem ersten Durchgang das STS-Modul die Statistik einer gesamten Seite sammelt, und anschließend beim zweiten Durchgang der eigentliche Kopiervorgang stattfindet. Es ist stattdessen erforderlich, dass das STS-Modul 20 in der Lage ist, seine Informationen während eines einzigen Durchgangs zu sammeln. Es sollte verstanden werden, dass das STS-Modul so programmiert werden könnte, dass es mehr oder weniger als die fünfzig beschriebenen Zeilen verwendet, und dass die vorliegende Erfindung mit einem Mehrfachdurchgangs-Kopierer verwendet werden könnte.
Unter weiterer besonderer Bezugnahme auf die Elemente der vorliegenden Erfindung sammelt das STS-Modul 20 ein Histogramm für ein in einen internen RAM zu kopierendes Dokument. Ein Mikrocontroller, wie beispielsweise der Mikrocontroller 19 des Kopierers, liest das Histogramm aus dem RAM und berechnet die RTE-Parameter zum Verbessern des Dokuments. Es sollte verstanden werden, dass, obwohl 4 den Mikrocontroller 19 als Bestandteil der Bildverarbeitungselektronik 12 zeigt, die vorliegende Erfindung in verschiedenen Konfigurationen arbeiten kann, einschließlich denjenigen, in denen die Steuerung des Kopierers zentralisiert oder auf einzelne Komponenten verteilt ist.
Das Histogramm, wie es in 11 dargestellt ist, ist eine Anordnung von 64 Binärdateien (0–63), die jeweils fünf Tabellen (C0, C1, C12, C2, C22) enthalten. Das STS-Modul 20 nimmt die letzten vier C0-Werte und bildet daraus den Mittelwert, und die 6 höchstwertigen Bits des Mittelwerts werden zum Auswählen einer der 64 Binärdateien verwendet. Die Mittelwertbildung wird als Unterstützung bei der Behandlung von Halbtönen verwendet, ohne sie könnte der Mittelwert der Halbtöne nicht ermittelt werden. Der Mittelwert wird wie folgt ermittelt (suffix_dn stellt eine um n Zyklen verzögerte Version des Werts dar): C0 Mittelwert = (((C0 + C0_d1)>>1) + ((C0_d2 + C0_d3)>>1)>>1)
Dieser Ansatz führt einen maximalen Fehler von –1 ein im Vergleich zu dem genaueren Ansatz, bei dem alle vier Werte addiert und anschließend um zwei Stellen nach rechts versetzt werden. Beispielsweise angenommen, die vier Werte 0, 1, 0 und 3 sind Mittelwerte. Der erste Ansatz ergibt einen Mittelwert von 0, wogegen der letztere Ansatz einen Mittelwert von 1 ergibt. Obwohl beide Ansätze verwendet werden können, ist festzustellen, dass der Letztere das Speichern von 10-Bit-Summen erfordert, während der Erste nur 8-Bit-Summen erfordert.
Die Mittelwertberechnung ergibt das falsche Ergebnis für die ersten drei Pixel in einer Zeile. Dieser Fehler ist bei Zeilen mit angemessener Breite vernachlässigbar. Für die erste Zeile auf der Seite sind die C0_d1-, C1_d2- und C0_d3-Werte 0. Für andere Zeilen werden die C0_d1-, C1_d2- und C0_d3-Werte von der vorherigen Zeile übernommen.
Da ein 6-Bit-Wert in einer Anordnung mit 64 Binärdateien verwendet wird, wird jeder C-Wert im Bereich von 0–3 der ersten Binärdatei bin0 zugeordnet, jeder C-Wert von 4– 7 wird der Binärdatei bin1 zugeordnet, jeder C-Wert von 8–11 wird der Binärdatei bin2 zugeordnet, ..., und jeder C-Wert von 252–255 wird der Binärdatei bin63 zugeordnet. Jede Binärdatei weist fünf Teile für gesammelte Informationen auf, d. h. die Tabellen C0, C1, C2, C1², C2². Wenn ein Pixelwert eingegeben und eine Binärdatei ausgewählt wird, werden die Informationen in die C0-Wert-Tabelle eingegeben und anschließend inkrementiert, d. h. um +1 in der C1-Tabelle erhöht, und so weiter. Die ausgewählte Binärdatei in dem Histogramm wird wie folgt aktualisiert: HIST [Binärdatei].C0 + = 1 HIST [Binärdatei].C1 + = C1 HIST [Binärdatei].C1 sq + = C1 × C1 HIST [Binärdatei].C2 + = C2 HIST [Binärdatei].C2 sq + = C2 × C1
Nach dem ersten Abtasten, bei dem Werte in die Binärdateien auf der Basis der ersten 50 abgetasteten Zeilen eingegeben werden, wird der Inhalt der Tabellen anschließend geprüft, um eine Anzahl von Werten in jeder der Binärdateien zu erhalten. Jede Eingabe in einer Tabelle gibt an, wie viele Pixel mit einem bestimmten Wert während des Abtastens erfasst wurden. Insbesondere wird durch das Lesen von Binärdatei bin0 für die C0-Tabelle die Anzahl von Pixeln angegeben, die einen C0-Wert im Bereich von 0 – 3 aufweisen.
Wenn der Kopierer in einem Schwarz-Weiß-Modus betrieben wird, oder wenn die vorliegende Erfindung in einem Schwarz-Weiß-Kopierer verwendet würde, wären die Informationen in Bezug auf C0, d. h. die Luminanz, die einzige erforderliche Tabelle. Bei einem Farbkopierer werden auch Daten in Bezug auf die Tabellen C1, C12, C2 und C22 verwendet.
Die C0-Tabelle wird zum Bestimmen der Verteilung der Luminanzwerte verwendet. Die C1- und C2-Tabellen werden zum Bestimmen der Verteilung der Farbenmittelwerte verwendet, die mit den Luminanzwerten verknüpft sind. Die C1²- und C2²-Werte werden zum Bestimmen der Verteilung von Farb-Standardabweichungen verwendet, die mit den Luminanzwerten verknüpft sind. Der Mikrocontroller berechnet die mittlere und standardmäßige Abweichung der Farbton-Komponenten (C1 und C2) für einen Bereich von Binärdateien. Da das STS-Modul die vorgespannten (biased) Werte von C1 und C2 verwendet, muss die Auswirkung der Vorspannung berücksichtigt werden.
Daher wird als vorgespannter Wert C angenommen, als nicht vorgespannter Wert X, als Vorspannung B und als Anzahl der Abtastungen N. Definitionsgemäß ist X = C – B. Demzufolge ist der nicht vorgespannte Mittelwert: Mittelwert = SUMME (X)/N
Er wird von dem Mikrocontroller wie folgt berechnet:
die unvorgespannte Standardabweichung ist: sdev2 = SUMME(X2)/N – Mittelwert2
Es kann aufgezeigt werden, dass vorgespannte und nicht vorgespannte Standardabweichungen identisch sind, (da die Vorspannung nur eine lineare Verschiebung der Verteilung ist). Daher ist die nicht vorgespannte Standardabweichung: sdev2 = SUMME (C2)/N – Mittelwerte
Der Mikrocontroller, beispielsweise der Mikrocontroller 19 in 4, liest den Inhalt der STS-Histogrammtabellen und stellt diese Informationen für das MIC-Modul 22 bereit, um eine Bestimmung in Bezug auf die Hintergrundfarbe vorzunehmen. Die oben genannten Informationen werden anschließend für das RTE-Modul 24 bereitgestellt und enthalten Hintergrundfarbenwerte, die Größe der Ellipsen und die Position, an der sich die Ellipsen innerhalb des Farbraums befinden.
Diese Vorgänge treten zu einem ausreichend frühen Zeitpunkt auf, so dass diese Informationsverarbeitung abgeschlossen ist, bevor Pixel tatsächlich ausgedruckt werden. Es sollte verstanden werden, dass, obwohl ellipsenartige Konfigurationen in dieser Erläuterung verwendet werden, auch andere Formen eingesetzt werden können.
Der Mikrocontroller sammelt Statistiken vom STS-Modul entsprechend der folgenden Reihenfolge:

– der Inhalt wird aus dem Histogramm abgerufen;
– die STSLC-Position (STS-Zeilenzahl) wird auf die gewünschte Anzahl von Zeilen (z. B. die ersten 50) programmiert, die zum Sammeln von Statistiken geprüft werden sollen;
– das STS-Modul wird zum Statistik-Sammeln aktiviert;
– der Pixelstrom wird gestartet;
– das STS stellt einen Interrupt für den Mikrocontroller sicher, wenn die programmierte Anzahl von Zeilen verarbeitet worden ist;
– die Interrupt-Bedingungen im STS werden gelöscht;
– der Mikrocontroller liest das Histogramm aus dem STS-Modul (typischennreise stoppt er den Pixelfluss, doch ist dies keine Anforderung);
– der Mikrocontroller stellt die Informationen aus dem Histogramm für das MIC-Modul bereit, um Parameter für das RTE-Modul zum Verbessern des restlichen Dokuments zu berechnen;
– der Mikrocontroller lädt die Parameter in das RTE-Modul; und
– der Mikrocontroller start den Pixelfluss erneut (vorausgesetzt, dass er den Fluss vorher gestoppt hat).

Unter Bezugnahme auf eine spezifischere Beschreibung des STS-Moduls 20 enthält der STS-Datenpfad, der in 12 gezeigt ist, einen Addierer, Register zum Aufnehmen temporärer Werte und einen RAM. Der RAM enthält das Histogramm. Alle nicht markierten Drähte sind 8 Bit breit. Des Weiteren, falls nicht anders angegeben, verwirft ein auf eine 1-Bit-Breite reduzierter Draht die höchstwertigen Bits.
Das Herz des Datenpfads ist ein schneller 8-Bit-Addierer 80. Die Ausgabe des Addierers 80 wird mehreren Registern und der din- (data in) Eingabe des RAM 82 zugeführt. Die Register acc1 84 und acc2 86 arbeiten als zentrales Rechenregister und speichern Ergebnisse von temporären Berechnungen. Die Übertragausgabe (cout) (carry output) des Addierers 80 wird im Register cout d1 88 gespeichert und anschließend an die Übertrageingabe (cin) (carry in) des Addierers weitergeleitet. Damit erhält der Addierer 80 die Möglichkeit, Additionen auszuführen, die größer als 8 Bit sind.
Wenn das STS-Modul 20 das Histogramm sammelt, empfängt es Pixel (nacheinander jeweils eine Komponente) vom Farbraumwandler 14. Es speichert die Komponentenwerte (C0, C1, C1² niederwertig, C1² höherwertig, C2, C2² niederwertig oder C2² höherwertig) im Temporärregister 90. Das STS-Modul 20 behält einen C0-Kontext von 4 Pixeln im Temporärregister 90 und den Registern c0_d1 92, c0_d2 94 und c0_d3 96. Es addiert diese vier Werte unter Verwendung des Addierers 80 und der zwei zentralen Rechenregister acc1 84 und acc2 86. Das Ergebnis jeder Addition wird durch 2 geteilt, wozu eine verdrahtete Versetzung nach rechts (wired right shift) verwendet wird. Nach den drei Additionen wird der Mittelwert der 4 Werte im acc1-Register 84 gespeichert.
Der adr_mux 102 wählt als Herkunft der RAM-Adresse entweder das STSADR-Register 104 oder das tb-Register 106 und Binärdatei-Register, das Bestandteil des RAM ist. Das STSADR-Register 104 wird gewählt, wenn der Mikrocontroller, wie beispielsweise der Mikrocontroller 19, Zugriff auf den RAM 82 anfordert. Das STSADR-Register 104, das die (nicht gezeigten) Komponenten STSADRLO und STSADRHI umfasst, enthält die Adresse im STS-Histogramm, auf das der Mikrocontroller zugreifen möchte. Das tb-Register (Tabelle und Byte) 106 und die Binärdatei-Register werden gewählt, wenn das STS-Modul 20 Pixel verarbeitet. Das tb-Register 106 wird vom Addierer 80 so inkrementiert, dass auf jedes Byte einer Histogramm-Binärdatei zugegriffen werden kann. Die Bi närdatei wird durch die höchstwertigen 6 Bits des C0-Mittelwerts angegeben, der in acc1 84 gespeichert ist.
Der tb_mux 108 und bin mux 110 werden verwendet, um zwischen den gespeicherten Werten von tb_und Binärdatei und neu berechneten Werten von tb oder Binärdatei zu wählen. Der adr mux 102 wird verwendet, um zwischen STSADRHI, STSADRLO und tb-Registern zu wählen. Der gewählte Wert wird durch den Addierer 80 inkrementiert und gespeichert.
Die Eingabeoperanden des Addierers werden vom src1-Multiplexer 112 und src2-Multiplexer 114 gewählt. Der src1-Multiplexer 112 wählt die RAM-Datenausgabe, einen Teil der zu inkrementierenden RAM-Adresse, c0_d1 92 oder acc2/c0_d3 86, 96. Der scr2-Multiplexer 114 wählt konstant Null 116, Temporärregister 90, c0_d2 94 oder acc1 98.
Programmierbare Register werden über den cpu data-Bus geschrieben, d. h. für die Kommunikation mit dem Mikrocontroller 19, indem die cpu data in den temporären Registern gespeichert und die Daten anschließend durch den Addierer geleitet werden (durch Erzwingen von acc2 = 0). Das STSADR-Register 104 wird inkrementiert, indem 1 zu STSADRLO addiert wird und anschließend der Übertrag an STSADRHI weitergeleitet wird. Der RAM wird über das (nicht gezeigte) RDPRE-Register gelesen, das immer mit den RAM-Daten geladen wird, sobald das STSADR-Register durch den Mikrocontroller geschrieben wird.
Unter Bezugnahme auf das MIC-Modul 22, wie vorher erläutert, werden die Informationen aus dem Histogramm des STS-Moduls 20 vom MIC-Modul 22 zum Generieren von Parametern verwendet, einschließlich der Hintergrund-Bezugsfarbenwerte und Luminanzwerte, die vom RTE-Modul 24 verwendet werden sollen.
13 stellt den Inhalt des Histogramms als Verhältnis von Zählern zu Binärdateien dar. Der Zählerwert gibt die Anzahl der Pixel an, die in einer bestimmten Binärdatei beim Abtasten der vorgegebenen Anzahl von Zeilen gesammelt wurden, beispielsweise der ersten 50 Zeilen. Wie nochmals ins Gedächtnis gerufen wird, entspricht jede Binärdatei des Histogramms vier Werten, beispielsweise zählt die Binärdatei bin0 Pixel mit den C0-Werten 0–3, wogegen die Binärdatei bin63 Pixel mit den C0-Werten 252–255 zählt.
Die ersten 50 abgetasteten Zeilen stellen meistens die Hintergrundfarbe dar. Daher sollte mehr Hintergrundfarbe als irgendeine andere Farbe vorhanden sein, d. h. die C0-Binärdateien mit der höchsten Zählerzahl von Pixeln stellt wahrscheinlich die Hintergrundfarbe dar. In 13 werden die Binärdateien mit den höchsten Zählern mit den höchsten Spitzenwerten gezeigt.
Wenn im Schwarz-Weiß-Modus gearbeitet wird, ist es nur erforderlich, einen Spitzenwert mit dem höchsten C0-Wert als eine Hintergrundfarbe auszuwählen. Bei Farbkopierern muss jedoch mehr bekannt sein als nur wie hell oder dunkel ein Bild ist.
Dennoch kann das MIC-Modul 22 die C0-Werte dazu verwenden, den Bereich von Binärdateien einzuengen, die als die geeignetsten Auswahlmöglichkeiten erscheinen, die für den Hintergrund repräsentativ sind. Insbesondere ist es wahrscheinlicher, dass die Zähler in den höheren Binärdateien eine weiße Hintergrundfarbe darstellen0. Im Farbmodus werden die Binärdateien als ein Index für eine Anordnung von Informationen verwendet, die für das RTE-Modul 24 vom MIC-Modul 22 bereitzustellen sind. Insbesondere, wie aus 11 bekannt ist, sind mit jedem C0-Wert C1-, C1²-, C2-, C2²-Werte verknüpft. Diese Werte werden zum Erhalten von Bezugswerten verwendet, die für das RTE-Modul 24 bereitgestellt werden, d. h. die Berechnung der Mittelwerte und der Standardabweichung.
Die Erfindung kann so konfiguriert werden, dass eine einzelne Binärdatei gewählt werden kann, die eine Spitzenwertkomponente darstellt, oder eine Vielzahl von Binärdateien innerhalb eines Bereichs. Wenn ein Bereich von Hintergrundfarben ausgewählt wird, liegt eine Summierung von C1, C2, C1², C2² vor (beispielsweise, wenn die Binärdateien 53–58 als repräsentativ für die Hintergrundfarbe betrachtet werden). Der Bezugs-Hintergrundwert wird anschließend berechnet und an das RTE-Modul 24 weitergeleitet.
Unter Bezugnahme auf eine spezifischere Erläuterung des RTE-Moduls 24 wendet dieses Modul Bildverbesserungen auf Pixel an, wobei ein Kontext von einem Pixel verwendet wird. Es akzeptiert Pixel vom Abtaster 10 und sendet verbesserte Pixel an die Bildaufbereitungsvorrichtung 18.
Verbesserungen werden in zwei Kategorien gruppiert: Luminanzverbesserungen und Farbtonverbesserungen. Luminanzverbesserungen bestehen aus einer farbempfindlichen Kontrastverbesserung, benutzergesteuerten Helligkeit und Beseitigung von farbigem Hintergrund. Außerdem wird im Graustufenmodus eine willkürliche Kurve an die Luminanzkomponente angelegt, d. h. C0, um die nicht-lineare TRC (Tonal Reproduction Curve) (Farbtonwiedergabe-Kurve) des Druckers zu berücksichtigen. Farbtonverbesserungen bestehen aus einer benutzergesteuerten Farbsättigung (blass/lebhaft). Alle dieser Verbesserungen sind abhängig von der Bildstatistik, (die vom STS-Modul 20 gesammelt wird), und den Steuerungen über Benutzerschnittstellen.
Das RTE-Modul 24 weist mehrere Parameter auf, die seine Bildverbesserungs-Algorithmen steuern, und eine 256-Bit-Verweistabelle für Luminanz. Alle diese Werte werden in einem RAM im RTE-Modul 24 gespeichert. Der Mikrocontroller ist dafür zuständig, den Inhalt des RAM in entsprechender Weise zu laden. Die Luminanz-Verweistabelle und einige ausgewählte Verbesserungsparameter können geladen werden, bevor die Verarbeitung des Dokuments beginnt. Die übrigen Parameter werden geladen, wenn die entsprechende Statistik für das Dokument gesammelt wurde.
Das RTE-Modul 24 legt seine Luminanzverbesserungen nominell an C0 und seine Farbtonverbesserungen an C1 und C2 an. Wenn sich die Pixel, die in das RTE-Modul 24 gelangen, im YCC- oder LAB-Farbraum befinden, werden die beabsichtigten Verbesserungen implementiert. Wenn jedoch Pixel in anderen Farbräumen (z. B. RGB) in das RTE-Modul 24 gelangen, sind die Verbesserungen so programmiert, C0, C1 und C2 der Pixel einfach unverändert durch das RTE-Modul 24 zu leiten.
Das RTE-Modul 24 verwendet globale Farbraumsignale, um zu bestimmen, ob im Farboder Schwarz-Weiß-Modus gearbeitet werden soll und um die Farbcodierungs-Vorspannungen (hue coding biases) zu bestimmen.
Beim Rücksetzen (Hardware oder Software) zwingt das RTE-Modul 24 Zustandsmaschinen in den Ruhezustand, so lange ein Rücksetzen andauert. Eine Ausnahme davon wird nur für den RAM-Zugriff gemacht. In dieser Situation zwingt nur eine Hartrücksetzung die Zustandsmaschine für den RAM-Zugriff in den Ruhezustand. Daher kann auf den RTE-RAM unabhängig vom Zustand einer Weichrücksetzung zugegriffen werden.
Unter Bezugnahme auf 14 ist ein Datenflussdiagramm für die Verbesserungen des RTE-Moduls dargestellt. Die folgende Diskussion entspricht den vorher erläuterten Ellipsenkonzepten.
Ein gewichteter dreidimensionaler Abstand zwischen dem Eingabepixel (dargestellt durch C0, C1 und C2) und einem Bezugspixel wird vom 3D-Farbraumabstands-Berechnungsblock 120 berechnet. Dieser Abstand wird zum Berechnen eines Stretch-Kurvenverlaufs der Luminanz durch den Kurvenverlauf-Einstellblock (slope adjuster block) 122 verwendet. Der eingegebene C0-Wert wird mit dem Kurvenverlauf multipliziert und auf den Bereich von 0 bis 255 im Luminanz-Stretch-Block 124 begrenzt. Dieser Stretch-C0-Wert wird durch eine 256-Bit-Verweistabelle 126 geleitet, um den Ausgabe-C0-Wert zu erzeugen. Die Tabelle enthält eine Drucker-TRC (nur Schwarz-Weiß-Modus) und eine Gamma-Helligkeitskurve (alle Modi). Die C1- und C2-Eingabewerte werden mit einem Skalierungsfaktor multipliziert und auf den Bereich –128 bis +127 begrenzt, um die C1-und C2-Ausgabewerte durch den C1-Skalierungsblock 128 und C2-Skalierungsblock 128 zu erzeugen.
Die farbempfindliche Kontrastverbesserung und Beseitigung von farbigem Hintergrund werden implementiert, indem eine Stretch-Umwandlung auf den Luminanz- (C0) Wert angewendet wird. 15 stellt eine detailliertere Betrachtung der Stretch-Umwandlung dar. Insbesondere werden alle eingegebenen C0-Werte, die kleiner oder gleich dem schwarzen Punkt (black_pt) sind, in 0 umgewandelt (reinschwarz). Alle eingegebenen C0-Werte, die größer oder gleich dem weißen Punkt (white_pt) sind, werden in 255 umgewandelt (reinweiß). Zwischenwerte werden durch den Kurvenverlauf der Linie zwischen den schwarzen und weißen Punkten gestretcht. Dieser Kurvenverlauf ist als der Stretch-Kurvenverlauf der Luminanz (Iss) bekannt und ist größer oder gleich 1. Die weißen und schwarzen Punkte werden durch den Mikrocontroller in Abhängigkeit von der Bildstatistik (vom STS-Modul) und den Benutzerschnittstellen-Steuerungen, d. h. Farbund Luminanz-Auswahlsteuerungen berechnet.
Der Kontrast eines Dokuments wird durch die Stretch-Umwandlung nicht verringert. Diese Wirkung wird stattdessen durch den Benutzer erzielt, der die Hell-/Dunkel-Steuerung einstellt.
Die zum Implementieren der Stretch-Umwandlung verwendete Gleichung, die in 15 gezeigt wird, lautet: c0_stretched = c0_in – RTE_BLACK_PT*Iss(wobei c0_stretched auf den Bereich [0,255] begrenzt ist)
Im Schwarz-Weiß-Modus ist der Iss eine Konstante für das Dokument und wird vom Mikrocontroller bereitgestellt. Im Farbmodus wird der Iss für jedes Pixel berechnet.
Eine farbempfindliche Kontrastverbesserung verändert den weißen Punkt in Abhängigkeit vom Abstand zwischen zwei Punkten im Farbraum, dem Pixel, das verarbeitet wird, und einem Bezugspixel. Nur der Abstand ist dreidimensional. Pixel, die näher am Bezug liegen, werden stärker gestretcht (d. h. kleinerer weißer Punkt und größerer Kurvenver-lauf) als Pixel, die weiter vom Bezug entfernt liegen. Der Bezug wird vom Mikrocontroller in Abhängigkeit von der Bildstatistik und den Benutzerschnittstellen-Steuerungen berechnet. Beabsichtigt wird, dass der Bezug die Hintergrundfarbe des Papiers ist und ungesättigt ist. Daher werden ungesättigte Pixel stärker gestretcht als Pixel, die gesättigter sind. Dies hilft zu verhindern, dass helle gesättigte Farben durch das Stretchen ausgewaschen werden, ermöglicht aber immer noch, dass ungesättigte Pixel einen großen Kontrast aufweisen und Hintergrundrauschen beseitigt wird. Dieses Konzept ist insbesondere effektiv, wenn Dokumente verarbeitet werden, die auf Papier minderer Qualität gedruckt wurden, (wie beispielsweise Zeitungspapier), da das Papier nicht so gleichförmig weiß ist wie Papier höherer Qualität.
Die Verbesserung der Beseitigung von farbigem Hintergrund verwendet die farbempfindliche Kontrastverbesserung, und der Farbraumabstand wird in drei Dimensionen berechnet (C0, C1 und C2). Des Weiteren wird das Bezugspixel durch den Mikrocontroller auf die Hintergrundfarbe des Papiers eingestellt, selbst wenn die Farbe gesättigt ist. Jetzt werden nur Pixel, deren Farbe nahe an der Hintergrundfarbe und deren Luminanz nahe an der Hintergrundluminanz liegt, am stärksten gestretcht (idealerweise auf ein C0 von 255, da dies reinweiß ist), und andere Pixel werden am leichtesten gestretcht (idealennreise nach Einheit).
Der Farbraumabstand lässt sich wie folgt berechnen: dist = ((c0_in – RTE_DIST_REF_C0)*RTE_DIST_SCALE_C0/4)^2 + ((c1_in – RTE_DIST_REF_C1)*RTE_DIST_SCALE_C1/4)^2 + ((c2_in – RTE_DIST_REF_C2)*RTE_DIST_SCALE_C2/4)^2
Wie vorher angemerkt, würde ein echter dreidimensionaler Abstand das Ziehen der Quadratwurzel aus dem Abstand dist erfordern. In der vorliegenden Ausführungsform werden die Quadratwurzelberechnungen nicht verwendet, um die Hardware mit geringem Verlust an Bildqualität einfacher zu gestalten.
Die Skalierungsfaktoren ermöglichen es, dass die drei Kanäle (C0, C1 und C2) unterschiedliche Beiträge in Bezug auf den Farbraumabstand aufweisen. Diese Skalierungsfaktoren basieren auf der Verteilung der Hintergrundfarbe in jeder der drei Dimensionen des Farbraums. Der Mikrocontroller verwendet die Bildstatistik (einschließlich C1/C2-Mittelwerte und Standardabweichungen), um die Verteilungen zu bestimmen und die Skalierungsfaktoren entsprechend zu berechnen. Die Verbesserung der Beseitigung des farbigen Hintergrunds wird deaktiviert, indem der Skalierungsfaktor auf Null gesetzt wird.
Sowohl für die farbempfindliche Kontrastverbesserung als auch die Verbesserung der Beseitigung des farbigen Hintergrunds ist das Stretchen eine Funktion des Farbraumabstands. Dies wird bewerkstelligt, indem der Stretch-Kurvenverlauf der Luminanz zu einer Funktion des Farbraumabstands gemacht wird, da er den weißen Punkt über folgende Gleichung steuert: white_pt = (255/Iss) + black_pt
16 zeigt, wie der Stretch-Kurvenverlauf der Luminanz (Iss) in Abhängigkeit vom Farbraumabstand verändert wird. Pixel in der Nähe des Bezugspunkts weisen den größten Stretch-Kurvenverlauf auf (niedrigster weißer Punkt), und Pixel, die vom Bezugspunkt weit entfernt liegen, weisen den kleinsten Stretch-Kurvenverlauf auf (höchster weißer Punkt).
Der Stretch-Kurvenverlauf der Luminanz (Iss) wird gemäß der folgenden Gleichung berechnet: Iss = RTE_LSS_SCALE*dist + RTE_LSS_INTER(Iss ist auf den Bereich [RTE_LSSMIN, RTE_LSS_MAX] begrenzt)
Die Verbesserungen des farbempfindlichen Kontrasts und der Beseitigung des farbigen Hintergrunds können deaktiviert werden, indem RTE_LSS_SCALE auf Null und RTE_LSS_INTER auf den gewünschten Stretch-Kurvenverlauf gesetzt werden. Danach werden alle Pixel unter Verwendung des gleichen implizierten weißen Punkts gestretcht.
Die benutzergesteuerte Helligkeit und der nicht-lineare Drucker-TRC-Ausgleich werden durch Anwenden einer Verweistabelle auf die C0-Komponente implementiert (nach dem Stretchen). Die 256 Byte große Verweistabelle gestattet die Anwendung einer willkürlichen Umwandlung in die C0-Komponente. Dies ist erforderlich, da die TRC eine nichtlineare Funktion und die Helligkeit/Dunkelheit eine Exponentialkurve ist. Dies wird mit der folgenden Gleichung implementiert: c0_out = RTE_TAB_C0[C0_stretched]
Die benutzergesteuerte Farbsättigung (blass/lebhaft) wird durch Skalierung der C1- und C2-Kanäle durch einen konstanten Skalierungsfaktor implementiert, der ermittelt wird durch: c1_out = c1_in*RTE_OUT_SCALE_C1 c2_out = c2_in*RTE_OUT_SCALE_C2
C1 und C2 werden in eine nicht vorgespannte Form umgewandelt (Zweierkomplement mit Vorzeichen), bevor sie mit den Skalierungsfaktoren multipliziert und anschließend wieder in ihre vorgespannte Form umgewandelt werden. Die Vorspannung ist durch den Farbraum impliziert. Die Farbtonverbesserungen werden im Schwarz-Weiß-Modus nicht ausgeführt.
17 zeigt ein Blockdiagramm der obersten Ebene des RTE-Moduls 24, wobei C0 durch einen entsprechenden Wert gestretcht ist, der durch Verwendung einer CO-Verweistabelle erhalten wurde, und C1/C2 werden vor der Ausgabe skaliert.
Das RTE-Modul 24 verwendet einen Rechnerblock zum Implementieren der Luminanzund Farbton-Verbesserungen, ausgenommen für die C0-Vennreistabelle.
Die 18A, 18B, die den RTE-Datenpfad des RTE-Moduls 24 veranschaulichen, zeigen, dass der Rechnerblock aus einem Rechenwerk ALU, Multiplexern und Arbeitsregistern besteht. Die Parameter des Verbesserungs-Algorithmus sind im RAM gespeichert. Alle nicht markierten Drähte sind 16 Bits breit. Des Weiteren, falls nicht anders angegeben, verwirft ein Draht, dessen Bit-Breite reduziert wird, die höchstwertigen Bits.
ALU 132 führt eine Multiplikation oder eine Addition für jeden Zyklus durch. Das Ergebnis des ALU 132 wird entweder in einem oder zwei Rechenregistern (ACC1 und ACC2) 134, 136 oder im Datenausgabe- (DATA_OUT) Register 138 gespeichert. Das Rechenwerk ALU 132 erhält seine Operanden durch den src1-Multiplexer 140 und den src2-Multiplexer 142.
Der src1-Multiplexer 140 wählt in Verbindung mit dem Hilfs-Multiplexer 144 und dem Kanal-Multiplexer 146 vorgespannte Versionen von C0/C1/C2, nicht vorgespannte Versionen von C1/C2 aus Nicht-Vorspannungs-Blöcken (unbias blocks) 147a–d, die konstante Null 148 oder ACC1 134. Die Null-Eingabe 148 wird in Verbindung mit dem Addierer verwendet, um Werte von der src2 ALU-Eingabe zur ALU-Ausgabe weiterzuleiten.
Der src2-Multiplexer 142 wählt COEFHI/COEFLO 150, 152, (die den Algorithmus-Koeffizienten enthalten), ACC1 134 oder ACC2 136. Die Koeffizienten sind nullerweitert auf 16 Bits. Der Koeffzient setzt sich aus dem COEFLO-Register 150 mit 8 Bits und dem COEFHI-Register 152 mit 2 Bits zusammen. Wenn ein 8-Bit-Registerparameter aus dem RAM 154 ausgelesen wird, wird das COEFHI-Register 150 gelöscht. Andernfalls enthält das COEFLO-Register 152 die niedrigstwertigen 8 Bits eines Parameters, und COEFHI 150 enthält die höchstwertigen 2 Bits. COEFHI erhält seine Bits aus dem Durchlauf oder dem C1/C2-Vorspannungsblock 155.
Der Multiplizierer 156 führt eine mit Vorzeichen versehene 11-Bit- mal 11-Bit-Multiplikation durch, die ein mit Vorzeichen versehenes 22-Bit-Produkt ergibt. Die Umwandlung des Produkts in einen 16-Bit-Wert hängt davon ab, ob sich der Multiplizierer in einem ganzzahligen oder gebrochenen Modus befindet. Im ganzzahligen Modus umfasst die Multiplizieren-Ausgabe die niedrigstwertigen 16 Bits des Produkts. Im gebrochenen Modus umfasst die Multiplizierer-Ausgabe entweder die höchstwertigen 14 Bits (Bit 6 bis 19), die auf 16 Bits vorzeichenerweitert werden, oder die 16 Bits von Bit 4 bis 19. Die erste Möglichkeit erzeugt eine implizite Versetzung nach rechts um 6, und die zweite Möglichkeit erzeugt eine implizite Versetzung nach rechts um 4. Diese Versetzungen nach rechts des Registers 157 werden zum Verwerten von Bits eines gebrochenen Ergebnisses mit geringerer Präzision verwendet.
Der Addierer 158 führt eine 16-Bit-Addition aus, die eine 16-Bit-Summe ergibt. Die Übertrageingabe- und Übertragausgabe-Signale werden nicht benutzt. Die Steuerlogik prüft die höchstwertigen 8 Bits der Summe und steuert den Multiplexer 160 basierend auf der Ausgabe des Addierers, um 0, 255, 1023 oder die Summe zu wählen. Dies wird (im Bedarfsfall) zum Durchführen von sättigenden Additionen verwendet. Negative Werte sind auf 0 begrenzt, und positive Werte sind auf 255 oder 1023 begrenzt.
Der src1- oder src2-Operand kann zur ALU-Ausgabe durch Ersetzen der Addiererausgabe durch src1 oder src2 umgangen werden. Dies wird nur für eine Min/Max-Operation verwendet, die src1 von src2 subtrahiert und anschließend basierend auf Bit 15 der Differenz (dem Vorzeichenbit) src1 oder src2 wählt.
Im Farbmodus werden Pixel vom Farbraumwandler 16 in der Reihenfolge CO/C1/C2 empfangen und in der gleichen Reihenfolge an die Bildaufbereitungsvorrichtung 18 gesendet. Die C0-Komponente kommt vom COEFLO-Register 152, und die C1/C2-Komponenten kommen vom ACC2-Register 136. Im Schwarz-Weiß-Modus ist nur eine Komponente aktiv, so dass die Reihenfolge der Komponenten keine Rolle spielt.
Das RTE-Modul 24 enthält eine Verweistabelle, die in 256 Bytes des RAM 154 geladen ist. Der gestretchte C0-Wert der Ausgabe FINAL SUM 162 des Addierers/Subtrahierers wird zum Adressieren dieser 256 Bytes des RAM verwendet. Der RAM 154 kann auch gelesen oder über Lese-/Schreib-Operationen unter Verwendung einer RAM ADR-Eingabe indirekt geschrieben werden.
Die im Vorgenannten beschriebene Operation zum Beseitigen von Hintergrundrauschen kann verschiedene Sicherheitsfunktionen umfassen. Einschließlich der, dass, sollte ermittelt werden, dass die Hintergrundfarbe einen gewissen Sättigungswert aufweist, das System eine Standardoperation wählt und Pixel nicht auf die Hintergrundfarbe stretcht. Diese Funktion ist vertügbar, da das Aufbringen von zusätzlichem Toner auf einen dunklen Hintergrund nicht so notwendig ist wie das Beseitigen von unerwünschten Punkten von einem weißen Hintergrund.
Eine weitere alternative Funktion ist, dass bei Auftreten einer dunklen Hintergrundfarbe die Option besteht, die Hintergrundfarbe in eine weiße Farbe zu ändern. Dies ist eine wertvolle Funktion in Situationen, in denen ein Originaldokument eine dunkle Hintergrundfarbe aufweist und Kopien gezogen werden müssen. Indem veranlasst wird, dass der Hintergrund sich in weiß ändert, wird weniger Toner verwendet.
Wie vorher angemerkt, sucht die vorliegende Ausführungsform einen höchsten Spitzenwert, der für die Hintergrundfarbe repräsentativ ist. Selbstverständlich kann es in einigen Situationen vorkommen, dass mehrere Spitzenwerte gleicher Größe vorhanden sind. Um die Genauigkeit daher zu erhöhen, kann das System so konfiguriert werden, dass es die hellsten/größten Spitzenwerte wählt. Ähnlich dem Vorgenannten kann das System mit Mindest- und Höchst-Spitzenwerten konfiguriert werden, die bei Standardoperationen keine Ergebnisse liefern.
Sobald die Hintergrundfarbe bestimmt ist, erzeugt die vorliegende Erfindung einen Konfidenzfaktor, wobei ein hoher Grad von Konfidenz angibt, dass es sich um die tatsächliche, durch (1) dargestellte Hintergrundfarbe oder um einen niedrigen Grad von Konfidenz (0) handelt. Wenn der Konfidenzfaktor hoch ist, werden die Änderungsbereiche, die durch die Ellipsen dargestellt werden, so bemessen, dass sie den zu prüfenden Hintergrundbereich vergrößern. Bei abnehmendem Konfidenzfaktor wird die Größe oder Streuung der Ellipsen verkleinert. Der niedrige Konfidenzfaktor kann durch das Auftreten zahlreicher Spitzenwerte der gleichen Größe bedingt sein oder darauf basieren, dass die detaillierte Hintergrundfarbe eine gesättigte Farbe ist. Wenn der Konfidenzfaktor un ter einem gewissen vorgegebenen Wert liegt, wird eine Standardoption implementiert, mit der Bereiche mit Mindestabmessungen, d. h. Ellipsen generiert werden.
Diese Standardellipsen sind reichlich dimensioniert (sized conservatively) und werden aus festen Werten erzeugt, die für einen bestimmten Abtaster meistens gut einsetzbar sind. Dieser Standardmodus ist in einer Situation von Vorteil, in der die fünfzig abgetasteten Zeilen als sehr gesättigt ermittelt werden, in der jedoch weiter unten auf der Dokumentenseite nahe an Weiß liegende Bereiche vorhanden sind. Wenn in einem solchen Dokument kein Standardwert vorhanden wäre, d. h. überhaupt keine Ellipsen, würden diese nahe an Weiß liegenden Bereiche, (die unerwünschte Markierungen enthalten würden), keine Verbesserung erfahren. Daher ignoriert der Standardwert das Material, das auf Grund der Statistik bereitgestellt wird, und verwendet das reichlich dimensionierte Standard-Backup.
Obwohl die vorher genannten Module als Einzelkomponenten erläutert wurden, ist zu verstehen, dass ihre Funktionen kombiniert werden oder ineinander eingeschlossen sein können.
Die Erfindung wurde unter Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Natürlich werden anderen Modifizierungen und Änderungen beim Lesen und Verstehen der vorgenannten detaillierten Beschreibung offenbar. Es wird bestimmt, dass die Erfindung so ausgelegt ist, dass sie alle solchen Modifizierungen und Änderungen enthält, sofern sie im Bereich der Ansprüche im Anhang liegen.

Claims

Verfahren zum Beseitigen von Hintergrundrauschen in einem mit einem digitalen Kopierer (A') vervielfältigten Dokument, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Ermitteln von Statistiken für wenigstens einige Pixel eines Stroms von Pixeln eines mit einem Abtaster (10) abgetasteten Dokumentes; Extrahieren von Dokument-Hintergrundeigenschaften unter Verwendung der ermittelten Dokument-Statistiken; und Verarbeiten der Pixel des Pixel-Stroms, um Hintergrundrauschen in dem vervielfältigten Dokument zu beseitigen; gekennzeichnet durch die Verwendung wenigstens einer der ermittelten Dokument-Statistiken, um zu bestimmen, ob der Hintergrund ein nahe an Weiß liegender Vollton-, eine nahe an Weiß liegender Halbton-, ein weit von Weiß entfernter Vollton- oder eine weit von Weiß entfernter Halbton-Hintergrund ist; und dadurch, dass beim Schritt des Verarbeitens der Pixel des Pixel-Stroms ein im Wesentlichen reinweißer Hintergrund aus dem bestimmten Hintergrund erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: Abtasten (32) eines Originaldokumentes unter Einsatz eines Abtasters (10), um einen Strom von Pixel in einem RGB-Farbraum zu erzeugen, wobei jedes Pixel durch einen Pixel-Wert dargestellt wird; Umwandeln (34) des RGB-Farbraum-Pixel-Wertes der Pixel in dem Pixel-Strom in einen Luminanz-/Chrominanz-Farbraum durch einen Farbraum-Wandler (16); wobei der Schritt des Ermittelns umfasst: Sammeln (36) statistischer Daten der Pixel-Werte, die mit dem Luminanz-/ Chrominanz-Farbraum verbunden sind; wobei der Schritt des Extrahierens umfasst: Entwickeln (36) eines Histogramms der Pixel-Werte auf Basis der gesammelten statischen Daten; wobei der Hintergrund-Farbwert des Originaldokumentes auf Basis wenigstens des Histogramms oder gesammelter statistischer Daten oder auf Basis vorgegebener Standardwerte bestimmt wird; Vergleichen (50) des Hintergrund-Farbwertes mit wenigstens einigen der Pixel-Werte des Pixel-Stroms, um einen Farbabstand zu bestimmen, in dem sich jeder der verglichenen Pixel-Werte zu dem Hintergrund-Farbwert befindet; wobei der Schritt des Manipulierens umfasst: Bestimmen (52), ob der Farbabstand jedes Pixels zu dem Hintergrund-Farbwert ein großer, ein geringer oder ein mittlerer Abstand ist; Regulieren (54) der Pixel-Werte der verglichenen Pixel basierend darauf, ob der Pixel-Wert einen geringeren, einen großen oder einen mittleren Abstand hat; und Vervielfältigen (56) des Originaldokumentes unter Verwendung der regulierten Pixel-Werte.
Verfahren nach Anspruch 2, das des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: Erzeugen eines Cref-Wertes, der einen Bezugswert des Hintergrund-Farbwertes darstellt; Ausbilden einer dreidimensionalen inneren Ellipse (68) um den Cref-Wert herum; Ausbilden einer dreidimensionalen äußeren Ellipse (70), die größer ist als die innere Ellipse, um den Cref-Wert herum, wobei Pixel des Pixel-Stroms mit Pixel-Werten, die sich innerhalb der inneren Ellipse (68) befinden, als geringen Abstand aufweisend betrachtet werden, Pixel mit Pixel-Werten außerhalb der äußeren Ellipse (70) als großen Abstand aufweisend betrachtet werden und Pixel mit Pixel-Werten außerhalb der inneren Ellipse (68) und innerhalb der äußeren Ellipse (70) als mittleren Abstand aufweisend betrachtet werden.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, das des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: Ausdehnen eines einen Luminanz-Wert eines Pixels darstellenden C0-Wertes eines Pixels mit geringem Abstand auf den Hintergrund-Farbwert; Ausdehnen eines C0-Wertes Pixels mit mittlerem Abstand um einen linearen Wert; und Beibehalten des C0-Wertes Pixels mit großem Abstand.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Hintergrund-Farbwert so bestimmt wird, dass er eine Farbe eines vorgegebenen Dunkelpegels darstellt, und das des Weiteren den folgenden Schritt umfasst: Ändern der Pixel-Werte von Pixeln mit geringem Abstand zu Pixel-Werten, die einen im Wesentlichen weißen Farbwert darstellen.
Kopierer (A') mit einem Abtaster (10), einer Bildverarbeitungs-Elektronik (12) und einem Drucker (14), wobei Bilder eines Originaldokumentes durch den Abtasten (10) in einen Strom von Pixeln umgewandelt werden, die Bildverarbeitungs-Elektronik (12) den Pixel-Strom in eine Form verarbeitet, die für den Drucker (14) geeignet ist, und der Drucker (14) Toner oder Tinte auf ein Kopiepapier überträgt und so die Bilder auf dem Kopierpapier vervielfältigt, wobei der digitale Kopierer (A') eine Dokument-Verbesserungsvorrichtung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: eine Einrichtung zum Ermitteln von Statistiken für wenigstens einige Pixel des Stroms von Pixeln; eine Einrichtung (22) zum Bestimmen eines Hintergrund-Farbwertes des Originaldokumentes unter Verwendung wenigstens einer der ermittelten Dokument-Statistiken, um zu bestimmen, ob der Hintergrund ein nahe an Weiß liegender Vollton-, eine nahe an Weiß liegender Halbton-, ein weit von Weiß entfernter Vollton- oder ein weit von Weiß entfernter Halbton-Hintergrund ist; eine Einrichtung (24) zum Vergleichen des Hintergrund-Farbwertes und eines Pixel-Farbwertes von Pixeln, die wenigstens einen Teil des Originaldokumentes darstellen, um eine Differenz zwischen dem Hintergrund-Farbwert und Pixel-Farbwerten der verglichenen Pixel zu bestimmen; und eine Einrichtung (24) zum Ändern der Pixel-Farbwerte auf Basis der Differenz, um einen im Wesentlichen reinweißen Hintergrund aus dem bestimmten Hintergrund zu erzeugen.
Kopierer nach Anspruch 6, der des Weiteren ein Statistik-Modul (20) enthält, das verwendet wird, um Statistiken des Pixel-Stroms zu gewinnen, die verwendet werden, um die Hintergrund-Farbe zu bestimmen.
Kopierer nach Anspruch 6 oder 7, der des Weiteren ein Farbraum-Umwandlungsmodul (16) enthält, das die in einem RGB-Farbraum dargestellten Pixel in einen Luminanz-/Chrominanz-Farbraum umwandelt.
Kopierer nach Anspruch 8, wobei die Pixel in dem Luminanz-/Chrominanz-Farbraum durch eine C0-Komponente, die Pixel-Luminanz darstellt, und durch C1- und C2-Komponenten dargestellt werden, die Pixel-Chrominanz darstellen.
Kopierer nach Anspruch 9, wobei die Einrichtung (22) zum Bestimmen der Hintergrundfarbe ein Histogramm enthält, das C0-Werte, C1-Werte, C1²-Werte, C2-Werte und C2²-Werte bestimmt, die verwendet werden, um die Hintergrund-Farbwerte zu berechnen.