DE3006772A1

DE3006772A1 - Verfahren zum wiederherstellen eines bildes

Info

Publication number: DE3006772A1
Application number: DE19803006772
Authority: DE
Inventors: Keiji Sekigawa
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1979-02-22
Filing date: 1980-02-22
Publication date: 1980-08-28
Also published as: JPS6246105B2; JPS55112076A; US4355337A

Description

DR. BERG D1?L -ING. STAPF DIPL.-ING SCHWAB? DR. DR. SANDMAIR

PATENTANWÄLTE Postfach 86 02 45-8000 München 86 3006/ /2

22. Feb. 1980

Anwaltsakte: 30 725

Ricoh Company, Ltd. Tokyo /Japan

Verfahren zum Wiederherstellen eines Bildes

vn/xx/Ha 030035/0863

• (089) 98 82 72 Telegramme: Bankkonten: Hypo-Bank München 4410122 850

988273 BERGSTAPFPATENT München (BLZ 70020011) Swifl Code: HYPODE MM

'88274 TELEX: Bayer Vetemsbmk München 453100(BLZ 70020270)

»83310 0524560 BERG d Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010080)

Anwaltsakte: 30 725

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wiederherstellen eines Bildes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist ein Verfahren bekannt, bei welchem, wenn ein abzutastendes Bild (oder ein Vorlagenbild) in quadratische Bildelemente in Form eines Gitters aufgeteilt ist, welche alle abgetastet werden, um durch Bewertungskurven u.a. angezeigtes Weiß und Schwarz wiederherzustellen, wenn das erstrebte Bildelement weiß (oder schwarz)ist sehr kleine weiße (oder schwarze) Bildelemente ,die durch Unterteilen des erstrebten Bildelements in' vier gleiche Teile erhalten worden sind, in sehr kleine schwarze (oder weiße) Bildelemente geändert werden (siehe japanische Offenlegungsschrift Nr.41115/1978).

Bei dem herkömmlichen Verfahren zum Wiederherstellen von Bildern wird das abgetastete Bild mit einer niedrigen Schwärzung mit einer hohen Schwärzung wiederhergestellt, um insbesondere Kurven mit hoher Wiedergabetreue zu re-

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produzieren. Selbst wenn die Abtastung mit 4 Bildelementen/ mm χ 4 Bildelementen/mm und die Wiederherstellung mit 8 Bildelementen/mm χ 8 Bildelementen/mm durchgeführt wird, d.h. gemäß dem herkömmlichen Verfahren die Wiederherstellung mit der zweifachen Schwärzung bewirkt wird, reicht die Bildelementschwärzung noch nicht aus. Das heißt, mit dem herkömmlichen Verfahren können die Kurven nicht gut genug reproduziert werden, und die Auflösung des wiederhergestellten Bildes .reicht noch nicht aus.

Die Erfindung soll daher ein Verfahren zum Wiederherstellen eines Bildes schaffen, bei welchem ein abgetastetes Bild mit geringer Schwärzung als ein Bild mit hoher Schwärzung und hoher Güte durch eine Bewertung reproduziert bzw. wiedergegeben wird.

Gemäß der Erfindung ist das bei einem Verfahren zum Wiederherstellen eines Bildes durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs gelöst.

Gemäß der Erfindung wird bei dem Verfahren zum Wiederherstellen eines Bildes ein Vorlagenbild mit geringer Schwärzung in Bildelementen ausgelesen, die in Form eines Gitters angeordnet sind, und die Schwärzungsdaten der Bildelemente werden einer Dezimalquantisierung unterworfen, um den Schwärzungspegel der Bildelemente zu schaffen. Entsprechend

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den dezimalquantisierten Schwärzungspegeln werden die Schwärzungspegel von acht Gruppen von Bildelementen erhalten, wobei jeweils drei benachbarte Bildelemente aus den Bildelementen um ein ausgesuchtes Bildelement als eineGruppe angeordnet sind. Das ausgesuchte Bildelement wird in Form eines Gitters in neun sehr kleine Bildelemente aufgeteilt. Die Schwärzungspegel der acht Gruppen von Bildelementen werden dann dazu verwendet, um zu bestimmen, ob die sehr kleinen Bildelemente weiß oder schwarz sind. Wenn mehr als vier sehr kleine schwarze Bildelemente sich um ein sehr kleines Bildelement herum befinden, das als weiß festgesetzt worden ist, wird das letztere in ein sehr kleines schwarzes Bildelement umgewandelt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig.1 zur Erläuterung eine Darstellung, in

welcher ein Teil der Bildelemente gezeigt ist, welche bei der Leseoperation mittels einer Leseeinrichtung erhalten werden;

Fig.2 zur Erläuterung eine Darstellung von

sehr kleinen Bildelementen, welche durch Aufteilen eines ausgesuchten

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-X-if

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Bildelements in gleiche quadratische Teile geschaffen sind, die in Form eines Gitters angeordnet sind;

Fig.3 zur Erläuterung eine Darstellung in wel

cher die Schwärzungspegel der Bildelemente dargestellt sind, welche quantisiert werden;

Fig.4 zur Erläuterung eine Darstellung eines

Bildes ,das mit demerf indungsgemäßen Verfahren wiederhergestellt ist;

Fig.5 zur Erläuterung eine der Fig.4 entspre

chende Darstellung, in welcher ein Bild wiedergegeben ist, das entsprechend einem herkömmlichen Verfahren wiedergegeben ist; und

Fig.6 ein Blockschaltbild einer Einrichtung

zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Ein Vorlagenbild wird durch Abtasten mittels einer (nicht dargestellten) Leseeinrichtung in quadratischen Bildelementen ausgelesen, die in Form eines Gitters angeordnet sind,

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und die Schwärzungsdaten derBildelemente werden synchron mit der Abtastung der Leseeinrichtung abgegeben.

Fig.1 zeigt einen Teil der mittels der Leseeinrichüung ausgelesenen Bildelemente. In Fig.1 ist mit dem Bezugszeichen S(i, j) ein ausgesuchtes Bildelement bezeichnet, welches zu bewerten und zu einem bestimmten Zeitpunkt wiederherzustellen ist. Die Suffixe i und j (i, j = 0, 1, 2, und n)

geben die Adresse eines Bildelemente an. Das heißt, das Suffix i gibt die Daten auf der Horizontalachse wieder, während das Suffix j die Daten auf der Vertikalachse darstellt; die beiden Suffixe i und j geben dann zusammen die Adressen der Bildelemente an.

Wie oben beschrieben, ist das Bildelement S(i, j) zu einem bestimmten Zeitpunkt t zu verarbeiten. Nachdem beispielsweise das Bildelement S(i, j) zu dem Zeitpunkt t verarbeitet worden ist, wird das folgende Bildelement S(i+1, j) das ausgesuchte Bildelement zu dem Zeitpunkt t ... Mit anderen Worten, alle Bildelemente werden einmal das ausgesuchte Bildelement. Das ausgesuchte Bildelement wird nicht selektiv festgelegt, im Unterschied zu dem Fall, wenn die Bildelemente in bestimmten Intervallen abgetastet werden.

Das auf diese Weise ausgelesene Bildelement wird entsprechend den folgenden Schritten in ein Bild hoher Schwärzung

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verarbeitet:

(a) Die Schwärzungsdaten der mittels der Leseeinrichtung gelesenen Bildelemente werden dezimalquantisiert, d.h. die Schwärzungspegel der Bildelemente werden in zehn (10) Stufen

eingeteilt (k= 0, 1, 2, und 9). Der Schwärzungspegel

eines auf diese Weise quantisierten Bildelements wird dann durch "SQ" bezeichnet. Bei SQ=O ist das Bildelement weiß, und bei SQ=9 ist das Bildelement schwarz. Bei SQ=2 bis 8 liegt das Bildelement zwischen weiß und schwarz.

(b) Unter acht Bildelementen um das ausgesuchte Bildelement S(i, J) herum werden drei einander benachbarte Bildelemente als eine Gruppe ausgewählt, so daß acht Gruppen von Bildelementen geschaffen sind. (Fig.1 ). Die Schwärzungspegel T1 bis T4 und T5 bis T9 der acht Gruppen von Bildelementen werden entsprechend den quantisierten Schwärzungspegeln SQ erhalten, welche entsprechend dem oben angeführten Schritt (a) erhalten werden. Auf diese Weise sind dann die Dichtepegel:T1 bis T9:

T1 = S
T2 = S
T3 = SQ(i,j-1)+SQ(i+1,j-1)+SQ(i+1,j) T4 = SQ(i-1,j-1)+SQ(l-1,j)+SQ(i-1,j+1)

(D T6 = S

T7 = SQ(i-1,j)+SQ(i-1,j+1)+SQ(i,j+1) T8 = SQ(i-1,j+1)+SQ(i,j+1)+SQ(i+1,j+1) T9 = SQ(i+1,j)+SQ(i+1,j + -p+SQ(i,j + 1)

C30035/0863 - 9 -

-Vf-

Mit anderen Worten, die Gl.(1) stellt die Summe der quantisierten Schwärzungspegel von acht Gruppen von jeweils drei Bildelementen dar, welche über (T2), unter (T8), links von (T4), rechts von (T6), links über (T1), rechts über (T3), links unter (T7) und rechts unter (T9)zum ausgesuchten Bildelement S(i,j) angeordnet sind.

(c) Das ausgesuchte Bildelement S(i,j) wird in neun sehr kleine, quadratische Bildelemente R1 bis R9 aufgeteilt (Fig.2). Entsprechend den Schwärzungspegeln T1 bis T4 und T6 bis T9 ,welche bei dem vorstehend angeführten Schritt (b) erhalten worden sind, wird festgelegt, ob die sehr kleinen Bildelemente R1 bis R9 jeweils weiß oder schwarz sind.

Dies wird nunmehr im einzelnen beschrieben. Hierbei soll der Quantisierungswert des ausgesuchten Bildelements SQ(i,j),der in dem oben angeführten Schritt (a) erhalten worden ist, k (=0, 1, 2, ....9) sein.
(I) In dem Fall k <. 5 gilt:

Ein sehr kleines Bildelement R _Λ (eines der sehr kleinen

max ι

Bildelemente R1 bis R9), das dem Maximalwert T . unter den

J maxi

peripheren BildelemenfcSchwärzungspegeln T1 bis T4 und T6 bis T9 entspricht, wird als schwarz festgelegt. Dann wird ein sehr kleines Bildelement R _o, das dem nächsten maximalen Wert

max 2

T _o unter den sehr kleinen Bildelementen außer dem sehr max Z

kleinen Bildelement R . entspricht, als schwarz festge-

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setzt. Die Festsetzung wird nacheinander k-mal durchgeführt, so daß sehr kleine Bildelemente, die Maximalwerten T entsprechen, als schwarz festgesetzt werden, während die restlichen, sehr kleinen Bildelemente als weiß festgelegt sind.

Wenn beispielsweise T ..=T4 bei k=3 ist, wird R4 als schwarz festgesetzt. Wenn als nächstes T ~ gleich T1 ist, wird R1 als schwarz festgesetzt. Wenn dann T _axo^=T7 ist, ist R7 schwarz. Die restlichen sehr kleinen Bildelemente sind weiß.

(II) Im Falle von k>5 gilt:

Im Unterschied zu dem vorstehend wiedergegebenen Fall (I) wird ein sehr kleines Bildelement R . .. (eines der sehr kleinen Bildelemente R1 bis R9), das dem Minimalwert T . _Λ unter

mm ι

peripheren Bildelement--Schwärzungspegeln T1 bis T4 und T6 bis T9 entspricht, als weiß festgesetzt. Ein sehr kleines Bildelement R . „, das dem nächsten minimalen Wert T . ,. unter den Dim2 min2

sehr kleinen Bildelementen außer dem sehr kleinen Bildelement ^R _m-_n1 entspricht, wird als weiß festgesetzt. Das Festsetzen wird nacheinander k-mal durchgeführt, so daß sehr kleine Bildelemente, die den minimalen Werten T . entsprechen,

mxnn

als weiß festgesetzt werdan, während die restlichen sehr kleinen Bildelemente als schwarz festgesetzt werden.

(III) Im Falle von k=0 gilt:

Alle sehr kleinen Bildelemente R1 bis R9 werden als weiß festgesetzt.

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(IV) Im Falle von k=9 gilt:

Alle sehr kleinen Bildelemente R1 bis R9 werden als schwarz festgesetzt.

(d) Wenn in den sehr kleinen Bildelementen R1 bis R9 mehr als vier schwarze sehr kleine Bildelemente um das sehr kleine Bildelement herum liegen, welches bei dem Schritt (c) als weiß festgesetzt worden ist, dann wird das sehr kleine weiße Bildelement wieder als schwarz festgesetzt.

Ein Bild mit einer hohen Schwärzung kann dann dadurch erhalten werden, daß die Schritte (a) bis (d) bis zu dem Bildelement S(i , j ) des Vorlagenbildes durchgeführt werden, max max

Ein Bildwiederherstellen gemäß der Erfindung wird nunmehr anhand der Fig.3 bis 5 beschrieben. In Fig.3 sind die Schwärzungspegel dargestellt, welche erhalten werden, wenn die Schwärzungsdaten von Bildelementen ,welche durch Lesen eines Vorlagenbildes Io mit der Leseeinrichtung erhalten worden sind, entsprechend dem Schritt (a) dezimalquantisiert werden. In Fig.4 ist ein Bild Ir dargestellte, welches durch das Verfahren gemäß den Schritten (b) bis (d) entsprechend einem Vorlagenbild wiederhergestellt ist. In Fig.5 ist ein Bild dargestellt, das von einem Vorlagenbild entsprechend dem herkömmlichen Verfahren hergestellt worden ist. Wie aus einem Vergleich zwischen Fig.4 (der Erfindung) und Fig.5 deutlich zu ersehen ist, weist das nach derErfindung wiederhergestellte Bild ein

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höheres Auflösungsvermögen auf und schafft insbesondere eine bessere Reproduzierbarkeit von Kurven, als eines der herkömmlichen Verfahren.

Anhand von Fig.6 wird nunmehr eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Ein Bildelement S am Eingang, das die Schwärzungsdaten eines ausgelesenen Bildelements aufweist, wird über einen Eingangspuffer 100 an eine Quantisierungseinheit 101 angelegt, in welcher es dezimalquantisiert wird, um ein Bild-Datensignal SQ zu schaffen. Dieses Signal SQ wird in einem Speicher 102 gespeichert. In diesem Fall wird das Signal SQ an einer Adresse gespeichert, welche durch eine Adressenbestimmungseinheit 103 mit Hilfe eines Adressensignals A(i, j) spezifiziert bzw. im einzelnen festgelegt ist. Die auf diese Weise bestimmte Adresse entspricht dann der Adresse des Bildelements S, das gelesen worden ist. Das auf diese Weise gespeicherte, quantisierte Bildelementdatensignal SQ wird an eine Rechenmaschine übertragen, in welcher die Berechnungen entsprechend der Gl.(1) im Schritt (b) durchgeführt werden; d.h. die Schwärzungspegel T1 bis T9 der Bildelemente um das ausgesuchte Bildelement S(ifj) herum werden berechnet. Die peripheren Bildelement-Schwärzungspegelsignale T1 bis T9 werden an eine Entscheidungsschaltung 105 angelegt. In der Entscheidungsschaltung 105 wird entschieden, ob die sehr kleinen Bildelementmentsprechenden Signale R1 bis R9, welche über eine Extrahier-

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oder Ausblendschaltung 106 für das ausgesuchte Bildelement und eine Teilerstufe 107 geschaffen sind, wobei entsprechend den' Entscheidungsvoraussetzungen in den Absätzen (I) bis (IV) bei dem Verfahrensschritt (c) entschieden wird.

Aufgrund dieser Entscheidung werden dann die Ausgänge R1 bis R9 an einen Pegelgenerator 108 angelegt. Der Pegelgenerator 108 gibt ein Signal L(B/W) ab, das ein schwarzes Pegelsignal (z.B. ein Signal mit dem logischen Pegel "1") und ein weißes Pegelsignal (z.B. ein Signal mit dem logischen Pegel "0") aufweist, was der Weiß/Schwarz-Entscheidung bezüglich der Ausgänge R1 bis R9 entspricht. Das Signal L(B/W) wird dann an einen Weiß/Schwarz-Umsetzer 109 angelegt.

In dem Weiß/Schwarz-Umsetzer 109 wird gefühlt, ob mehr als vier sehr kleine schwarze Bildelemente sich um das sehr kleine Bildelement herum befinden, das als weiß festgesetzt worden ist, oder nicht; wenn mehr als vier sehr kleine schwarze Bildelemente vorhanden sind, wird das sehr kleine weiße Bildelement in schwarz umgeändert. Wenn die Anzahl der sehr kleinen schwarzen Bildelemente kleiner als fünf ist, dann wird das Signal L(B/W) durch den Weiß/Schwarz-Umsetzer 109 abgegeben. Der Ausgang des Umsetzers 109 wird dann als ein Bildelementsignal S_Q über einen Ausgangspuffer 110 an einen (nicht dargestellten) Drucker abgegeben, wodurch dann ein Bild mit hoher Schwärzung erhalten ist.

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Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu entnehmen ist, kann gemäß der Erfindung ,selbst wenn ein Bild mit geringer Schwärzung gelesen wird, dieses in Form eines Bildes mit hoher Schwärzung wiederhergestellt werden. Es ist besonders effektiv beim Reproduzieren eines Bildes mit Kurven oder mit gekrümmten Teilen. Folglich weist ein gemäß der Erfindung wiederhergestelltes Bild eine entsprechend hohe Güte auf.

Ende der Beschreibung

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'Ab'

Leerseite

Claims

DR. BFRG DTPL-ING. STAPF DIPL.-ING 5CHWABi DR. DR. SANDMAIR PATENTANWÄLTE Postfach 860245 · 8000 München 86 3Q06772 Anwaltsakte: 30 725 Patentanspruch

1. Verfahren zum Wiederherstellen eines Bildes, bei welchem ein Vorlagenbild geringer Schwärzung in quadratischen Bildelementen gelesen wird, die in Form eines Gitters angeordnet sind^und bei welchem das Vorlagenbild mit einer hohen Schwärzung wiederhergestellt wird, indem das Vorlagenbild bezüglich derSchwärzungsdaten der Bildelemente bewertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) die Schwärzungsdaten der auf diese Weise gelesenen Bildelemente dezimalquantisiert werden, um die entsprechenden Schwärzungspegel der Bildelemente zu schaffen;

(b) die Schwärzungspegel von acht Gruppen von Bildelementen entsprechend den dezimalquantisierten Schwärzungspegeln erhalten werden, wobei drei benachbarte Bildelemente unter die-

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Bankkonten: Hypo-Bank München 44101228» (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM Bayer Veceinsbank München 453100 (BLZ 70020270) Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010080)

(089)988272 Telegramme: 988273 BEROSTAPFPATENT München 988274 TELEX: 983310 0524560 BERQ d

sen Bildelementen um ein ausgesuchtes Bildelement als eine Gruppe angeordnet sind;

(c) das ausgesuchte Bildelement in neun sehr kleine quadratische Bildelemente aufteilt wird, die in Form eines Gitters angeordnet sind, um festzulegen, ob die sehr kleinen Bildelemente schwarz oder weiß sind, entsprechend den Schwärzungspegeln von acht Gruppen von Bildelementen, welche an die sehr kleinen Bildelemente angrenzen, welche durch den Verfahrensschritt (b) erhalten worden sind; und

(d) wenn es mehr als vier schwarze, sehr kleine Bildelemente um ein sehr kleines Bildelement herum gibt, welches bei dem Verfahrensschritt (c) als weiß festgelegt worden ist, das weiße sehr kleine Bildelement in ein schwarzes, sehr kleines Bildelement umgewandelt wird.

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