DE3021160C2

DE3021160C2 - Verfahren zum Ablesen von Bildinformation einer Vorlage

Info

Publication number: DE3021160C2
Application number: DE3021160A
Authority: DE
Inventors: Fumihiro Kawasaki Kanagawa Ogasawara
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1979-06-05
Filing date: 1980-06-04
Publication date: 1984-02-23
Also published as: DE3021160A1; JPS6313389B2; US4321629A; JPS55161459A

Description

dadurch gekennzeichnet, daß

d) ein Videosignal erzeugt wird, das der durch den Lesekopf vorgegebenen normalen Zeilendichte oder einer um den Faktor π verringerten Zeilendichte entspricht, indem für jeden Schritt in Hauptabtastrichtung

dl) bei normaler Zeilendichte von den N Bildsignalen N/n-Bildsignale aufeinanderfolgender Zeilen als Videosignal abgegeben und nach Beendigung der Abtastung in Hauptabtastrichtung Lesekopf und Vorlage um N/n Abtastzeilen relativ zueinander verschoben werden (F ig. 2) oder

d2) bei verringerter Zeilendichte von den N Bildsignalen jeweils die Bildsignale η aufeinanderfolgender Zeilen logisch verknüpft und als Videosignale abgegeben sowie nach Beendigung der Abtastung in Hauptabtastrichtung Lesekopf und Vorlage um N Abtastzeilen relativ zueinander verschoben werden (F i g. 1).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Verknüpfung durch eine ODER-Verknüpfung gebildet wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den TV-Bildsignalen die ersten A//n-BildsignaIe als Videosignale abgegeben werden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ablesen von Bildinformationen einer Vorlage der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Ein solches Verfahren wird beispielsweise bei einem Faksimile-Sender eingesetzt, um eine zu übertragende Vorlage abzutasten und die Bildinformationen der Vorlage in entsprechende Bildsignale umzuwandeln, die dann zu einem Faksimile-Empfänger übertragen werden.

Aus der DE-OS 23 62 329 ist ein Faksimile-Übertragungssystem bekannt, bei dem die Abtastgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Bilddichte der Vorlage variiert werden kann. Bei relativ geringer Bilddichte wird auch die Abtastgeschwindigkeit auf einen niedrigen Wert eingestellt, während bei hoher Bilddichte mit hoher Abtastgeschwindigkeit gearbeitet wird.

Weiterhin geht aus der DE-OS 2518 370 ein Verfahren zum optisch/elektronischen Abtasten, Obertragen und Wiederaufzeichnen von Bildvorlagen, insbesondere für ein Faksimile-System, hervor, bei dem die abgetasteten Zeilen zeilenweise zwischengespeichert werden. Zur Anpassung an die bestehenden, internationalen Normen muß die zeilensequentielle Übertragung der Bildsignale möglich sein, was wiederum die zeilenweise Zwischenspeicherung bedingt. ig Weiterhin ist aus der DE-AS 12 25 697 ein Analog/Digital-Umsetzer für Bildübertragungszwecke bekannt, bei dem aus den analogen, den Helligkeitswerten einer Vorlage entsprechenden Bildsignalen digitale Bildsignale gewonnen werden.

Ein Verfahren zum Ablesen von Bildinformationen einer'Vorlage der angegebenen Gattung geht schließlich aus der DE-AS 15 49 889 hervor, wobei ein Lesekopf mit N in Unterabtastrichtung angeordneten, photoelektrischen Wandlern relativ zu der Vorlage schrittweise in Hauptabtastrichtung verschoben wird; die Ausgangssignale der photoelektrischen Wandler werden in einzelnen Bildpunkten entsprechende, binäre Bildsignale umgewandelt, wobei die Bildsignale der Bildpunkte von benachbarten Zeilen zu einem Videosignal logisch verknüpft werden. Hierbei werden die binären Bildsignale von drei benachbarten photoelektrischen Wandlern miteinander kombiniert, um die Auflösung der zeilenmäßigen Abtastung zu verbessern sowie die Einbuße aufgrund der Integration der jo Information in einer zeilenmäßig abgetasteten Anord-' nung zu beseitigen.

Bei einem solchen Verfahren besteht jedoch die Gefahr, daß einzelne Abtastzeilen übersprungen, also der entsprechende Bildbereich nicht erfaßt und übertragen werden. Um diesen Fehler sicher auszuschließen, mußte bisher mit relativ hoher Auflösung gearbeitet werden, d. h„ die Abtastung mußte mit einer relativ hohen Zeilendichte erfolgen, um das unerwünschte Überspringen von einzelnen Zeilen auszuschließen. Die Abtastung mit hoher Zeilendichte ist jedoch mit entsprechendem hohen konstruktiven Aufwand und einer entsprechend langen Abtastzeit verbunden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ablesen von Bildinformationen einer Vorlage der angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem für alle ausgewählten Abtastzeilendichten die einzelnen Abtastzeilen einen gleichmäßigen Abstand voneinander haben und dadurch die Abtastung des gesamten so Bildbereiches der Vorlage gewährleistet werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Zweckmäßige Ausführungsformen sind in den Unteransprächen zusammengestellt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf folgender Funktionsweise: In Abhängigkeit von der ausgewählten und eingestellten Zeilendichte werden die binären Bildsignale der N photoelektrischen Wandler auf folgende Weise verarbeitet:

Bei normaler Zeilendichte werden von den N binären Bildsignalen N/n Bildsignale aufeinanderfolgender Zeilen als Videosignal abgegeben und nach Beendigung der Abtastung in Hauptabtastrichtung Lesekopf und Vorlage um N/n Abtastzeilen relativ zueinander verschoben; und b) bei verringerter Zeilendichte werden von /V

Bildsignalen jeweils die Bildsignale η aufeinanderfolgender Zeilen logisch verknüpft und als Bildsignale abgegeben, während nach Beendigung der Abtastung in Hauptabtastrichtung Lesekopf und Vorlage um N Abtastzeilen relativ zueinander verschoben werden.

Durch dieses Zusammenwirken zwischen der elektronischen Verarbeitung der von den N photoelektrischen Wandler gelieferten Bildsignale einerseits und der mechanischen Relativverschiebung zwischen Lesekopf und Vorlage andererseits wird gewährleistet, daß alle Abtastzeilen gleichmäßig erfaßt und keine Abtastzeilen übersprungen werden können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Darstellung der Abtastung einer Vorlage mit einer Zeilendichte von 4 Zeilen/mm,

F i g. 2 eine Ansicht der Abtastung einer Vorlage mit einer Zeilendichte von 8 Zeilen/mm,

Fig.3 eine Darstellung des optischen Teils des Lesekopfes,

Fig.4 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Ablesen von Bildinformationen einer Vorlage, und

F i g. 5 ein Zeitdiagramm mit einer Darstellung der verschiedenen Signale, die bei der Einrichtung nach F i g. 4 auftreten.

Anhand der F i g. 1 und 2 soll zunächst das Grundprinzip des Verfahrens zum Ablesen von Bildinformationen einer Vorlage beschrieben werden. Dabei wird ein Lesekopf 1 mit 64 ladungsintegrierenden, photoelektrischen Wandlern verwendet, die in der durch die Pfeile in Fig. 1 und 2 angedeuteten Unterabtastrichtung angeordnet sind. Der Lesekopf t wird relativ zur Vorlage 2 schrittweise in Hauptabtastrichtung verschoben, wie man ebenfalls aus den F i g. 1 und 2 erkennt.

Die photoelektrischen Elemente des Lesekopfes 1 sind in einer Reihe auf einer Länge von 8 mm in Unterabtastrichtung angeordnet. Wenn Taktimpulse zum Auslesen der Bildinformationen aus den photoelektrischen Wandlern angelegt werden, geben die photoelektrischen Wandler seriell entsprechend diesen Taktimpulsen analoge Bildsignale für diese 64 Zeilen ab, nämlich die Bildinformationen für 64 Bildpunkte in Unterabtastrichtung.

In den F i g. 1 und 2 ist die Funktionsweise dieses Systems zum Ablesen von Bildinformationen einer Vorlage für zwei verschiedene Zeilendichten dargestellt, nämlich für eine normale Zeilendichte von 8 Zeilen/mm und für eine verringerte Zeilendichte von 4 Zeilen/mm.

Bei der Abtastung mit einer Zeilendichte von 4 Zeilen/mm wird der Lesekopf 1 mechanisch in der Hauptabtastrichtung relativ zur Vorlage 2 verschoben, wie in F i g. t durch die kurzen, gestrichelten Linien angedeutet ist. Entsprechend dieser Bewegung des Lesekopfes 1 wird ein Elementtakt E in vorgegebenen Intervallen in der Hauptabtastrichtüng, beispielsweise in Intervallen von Vs mm, erzeugt. Der Lesekopf 1 gibt dann synchronisiert mit jedem Elementtakt £ seriell die Bildsignale für 64 Bildpunkte in der Unterabtastrichtung ab. Wie später noch im einzelnen beschrieben werden soll, werden die Bildsignale für zwei Bildpunkte zu einem bestimmten Zeitpunkt einer lpgischen Verknüp^: fung unterzogen und zu dem Bildsignal für einen Bildpunkt kombiniert, so daß, ausgehend von den Bildsignalen für 64 Bildpunkte, Bildsignale für 32 Bildpunkte in einem Pufferspeicher gespeichert werden können.

-■, Wenn die Bewegung des Lesekopfes 1 in Hauptabtastrichtung beendet ist, also gemäß der Darstellung in F i g. 1 der Lesekopf 1 die rechte Seite der Vorlage 2 erreicht hat, kehrt der Lesekopf 1 in seine Ausgangsstellung zurück; gleichzeitig wird die Vorlage um 8 mm in

in Unterabtastrichtung verschoben, wie man in Fig. 1 erkennt. Damit erreicht der Lesekopf 1 seine Ausgangsstellung auf einer Bahn, die durch den Pfeil aus den kurzen, gestrichelten Linien angedeutet ist.

Bei der Abtastung mit einer Zeilendichte von 8 Zeilen/mm werden die Bildsignale für 32 Bildpunkte seriell auf die gleiche Weise, wie sie oben beschrieben wurde, von den Bildsignalen für die 64 Bildpunkte in der Unterabtastrichtung abgetrennt, die entsprechend synchronisiert mit dem Elementtakt E bei der ersten

2(i Abtastung in Hauptabtastrichtung erzeugt worden sind. Diese Bildsignale werden dann ebenfalls in dem Pufferspeicher gespeichert.

An sich stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung, die Bildsignale für die 32 Bildpunkte von den

2"> erzeugten 64 Bildsignalen entsprechend den 64 abgetasteten Bildpunkten zu trennen. Zweckmäßigerweise werden jedoch für die weitere Verarbeitung nur die Bildsignale für die ersten 32 Bildpunkte benutzt, da sich dadurch eine Vereinfachung der anschließenden elek-

Jd tronischen Verarbeitung ergibt.

Nach der Beendigung der Abtastung in Hauptabtastrichtung wird der Lesekopf 1 in seine Ausgangsstellung zurückgebracht, wie in F i g. 2 dargestellt ist; gleichzeitig wird die Vorlage 2 um 4 mm in Unterabtastrichtung, also in Richtung des Pfeils, bewegt. Damit durchläuft der Lesekopf 1 auf dem Weg in seine Ausgangsstellung eine Bahn, die durch die kurzen, gestrichelten Linien angedeutet ist.

F i g. 3 zeigt den optischen Teil eines solchen Systems zum Ablesen von Bildinformationen; dieses optische System weist Lichtquellen 3 für die Bestrahlung der Vorlage sowie eine Linse 4 auf, deren Vergrößerungsfaktor gleich eins sein sollte; dann kann ein photoelektrischer Wandler des Lesekopfs 1 ein Bildsignal für einen Bereich von 0,125 mm Länge der Vorlage in Unterabtastrichtung erzeugen.

Fig.4 zeigt ein Blockschaltbild des Systems zum Ablesen von Bildinformationen einer Vorlage für 32 Zeilen in Unterabtastrichtung, wobei die Zeilendich-

te wahlweise zwischen 8 Zeilen/mm und 4 Zeilen/mm umgeschaltet werden kann.

Gemäß Fig.4 enthält der Lesekopf 1 eine Gruppe von Photodioden 11, die seriell analoge Bildsignale a für 64 Bildpunkte der Vorlage synchron mit einem Lesetakt d erzeugen, der auf einen Impuls b für das Ende einer Abtastung folgt. Eine Steuerschaltung 12 für die Gruppe von Photodioden 11 führt sowohl diesen Lesetakt d als auch ein Startsignal c für die Einleitung der Abtastung zu.

Ein Zeitgeber 13 erzeugt zu vorgegebenen Zeitpunkten ein Ansteuersignal e sowie ein Synchronisationssignal /, und zwar synchronisiert mit dem Elementtakt E, einem Taktimpuls /cund dem Impuls b für das Ende der Abtastung. Ferner ist eine Teilerschaltung 14 zum Erzeugen eines Taktimpulses 1/2/c vorgesehen, also eines Impulses, dessen Frequenz gleich der Hälfte der Frequenz des Taktimpulses /eist
Ein Zähler 15 erzeugt einen Übertragimpuls g, wenn

32 Taktimpulse fc gezählt worden sind. Ein Binärzähler 16 bildet aus dem analogen Bildsignal a der photoelektrischen Wandler, das über einen Verstärker AMP zugeführt wird, das entsprechende binäre Bildsignal h.

Von den Q-Anschlüssen von D-Flip-Flops FX bis F4 werden die Signale abgegeben, die den D-Anschlüssen synchron mit dem Eingang des an die C-Anschlüsse angelegten Taktimpulses fc zugeführt werden. Ferner sind ein ÄS-Flip-FIop F5, ODER-Glieder ORi bis OR 3, UND-Glieder ANDi bis AND 4, eine invertierende Schaltung I und ein NAND-Glied NAND vorgesehen.

In F i g. 4 sind keine Einrichtungen zum Erzeugen des Signals / für die Einstellung einer Zeilendichte von 4 Zeilen/mm und des Signals q für die Einstellung einer Zeilendichte von 8 Zeilen/mm dargestellt Bei einem Faksimilegerät können jedoch diese Zeilendichte-Einstellsignale / und q von einer entsprechenden Einrichtung erhalten werden, die das Signal / oder q durch selektive Betätigung entsprechender Tasten an einem Bedienungsfeld des Faksimilegeräts seitens der Bedienungsperson erzeugt.

Anhand des Zeitdiagramms der Fig. 5 wird nunmehr die Arbeitsweise des Bildinformations-Lesesystems beschrieben. Der Taktimpuls /cwird dem System immer zugeführt: dementsprechend wird der Taktimpuls 1/2/e, dessen Frequenz die Hälfte der Frequenz des Taktimpulses fc ist von der Teilerschaltung 14 abgegeben. Wenn die Zeilendichte auf 4 Zeilen/mm eingestellt ist werden die UND-Glieder AND 1 und AND 2 durch das Signal / zum Einstellen von 4 Zeilen/mm geöffnet

Wenn die Abtastung der Vorlage 2 begonnen wird, wird der Elementtakt E festgestellt und dem Zeitgeber 13 jedes Mal dann zugeführt, wenn der Lesekopf 1 eine vorbestimmte Hauptabtaststellung erreicht Der Zeitgeber 13 erzeugt das Ansteuersignal e aus dem Taktimpuls fc entsprechend dem Eintreffen des Elementtaktes E und gibt das Ansteuersignal e an die Ansteuerschaltung 12 ab. Die Ansteuerschaltung 12 führt das Startsignal c entsprechend dem Taktimpuls fc der Photodiodenanordnung 11 zu. Die Photodiodenanordnung 11 gibt das analoge Bildsignal a Bildpunkt für Bildpunkt an den Verstärker AMP synchron mit dem Lesetakt d ab. Das analoge Bildsignal a^vird durch die binäre Schaltung 16 in ein binäres Bildsignal h umgewandelt.

Der Zeitgeber 13 gibt das Signal / ab, welches entsprechend dem Eintreffen des Elementtaktes E auf einen niedrigen Pegel, d. h„ auf den Pegel »L« eingestellt wird.

Das binäre Bildsignal h, welches von der binären Schaltung 16 synchron mit dem Abfall des Taktimpulses fc abgegeben wird, wird in dem Flip-Flop Fl um 1/2 Bit verzögert und von dem Flip-Flop Fl als Bildsignal j gegeben. Das Bildsignal j wird in das Flip-Flop F2 eingegeben, in dem Flip-Flop F2 um 1 Bit verzögert und dann von dem Flip-Flop F2 als Bildsignal it synchron mit dem Ansteigen des Taktimpulses fc abgegeben.

Das Bildsignal / und das Bildsignal k, welches mit einer Verzögerung von einem Bit bezüglich des Bitsignals j abgegeben wird, werden auf das ODER-Glied OR 1 gegeben und dort logisch summiert; die logische Summe wird über das UND-Glied ANDi, welches zu diesem Zeitpunkt offen ist an das ODER-Glied OR 2 angelegt Folglich werden von dem ODER-Glied OR 2 die Bildsignale 1 für 64 Bildpunkte, welche durch logische Summierung der Bildsignale für Bildpunkte in der Unterabtastrichtung erhalten werden, abgegeben; dabei werden jeweils die Bildsignale von zwei Bildpunkten zu einem einzigen Bildsignal miteinander verknüpft. ;

Andererseits wird das Signal f, das von dem Zeitgeber 13 abgegeben wird, auf das Flip-Flop F3 gegeben und dort um 1/2 Bit verzögert; es wird dann auf das Flip-Flop F4 gegeben, dort um 1 Bit verzögert und schließlich über das UND-Glied AND 3, welches zu diesem Zeitpunkt offen ist, an das ODER-Glied OR3 ίο angelegt Das Flip-Flop F3 gibt ein Signal m ab, das auf den Pegel »L« eingestellt ist, und zwar synchron mit dem Bildsignal/ Das Flip-Flop F4 gibt ein Signal π ab, das auf den Pegel »L« eingestellt ist und zwar synchron mit dem Bildsignal k. Infolgedessen erzeugt das ODER-Glied OR 3 das Signal n, das auf den Pegel »L« eingestellt ist, für 64 Bildpunkte synchron mit dem Bildsignal 1. Ferner gibt das NAND-Glied NAND einen Abfrageimpuls 0 zum Abfragen des Bildsignals 1 bei jedem weiteren Signal entsprechend den Taktimpulsen /bund V₂ /cab.

Folglich kann durch Abtasten des Bildsignals 1 durch das Abfragesignal 0 und durch Speichern des Bildsignals 1 in einem (nicht dargestellten) Pufferspeicher während einer Zeitspanne, in der das Signal 1 auf dem Pegel »L« ist, die Bildsignale für 64 Bildpunkte in der Unterabtastrichtung der logischen Verarbeitung unterzogen werden, und zwar jeweils zwei Bits gleichzeitig zu einem bestimmten Zeitpunkt, wodurch die Bildsignale ρ für 32 Bildpunkte, die einer Zeilendichte von 4 Zeilen/mm entsprechen, erhalten werden können.

Wenn die Zeilendichte auf 8 Zeilen/mm eingestellt wird, werden die UND-Glieder AND 2 und AND4 entsprechend dem Einstellsignal q für 8 Zeilen/mm geöffnet. Folglich gibt das ODER-Glied OR 2 das Bildsignal /über das UND-Glied AND 2 ab.

Das Flip-Flop F5 wird synchron mit dem Abfallen des Signals m gesetzt und durch den Übertragimpuls g zurückgesetzt der von dem Zähler 15 abgegeben wird, wenn dieser 32 Taktimpulse fc gezählt hat Durch Eingeben des Q-Ausgangssignals r des Flip-Flops F5 über das UND-Glied AND4 in das ODER-Glied OR3 wird em Signal r, welches für 32 Bildpunkte auf den Pegel »L« eingestellt ist von dem ODER-Glied OR 3 synchron mit dem Bildsignal j abgegeben. Die invertierende Schaltung I gibt einen Abfrageimpuls S für die Entnahme des Bildsignals ab.

Folglich können, wie im Falle der vorstehend beschriebenen Zeilendichte von 4 Zeilen/mm, Bildsignale t für 32 Bildpunktte in Unterabtastrichtung entsprechend der Zeilendichte von 8 Zeilen/mm nacheinander in jeder Hauptabtaststellung erhalten werden, wenn das von dem ODER-Glied OR2 abgegebene Bildsignal durch den Abfrageimpuls 5 während der Zeitspanne abgetastet wird, in welcher das Signal r auf den Pegel »L« eingestellt wird; diese Bildsignale werden auf den (nicht dargestellten)Pufferspeicher gegeben.

Um in der vorbeschriebenen Ausführungsform die Bildinformationen mit einer Zeilendichte von 4 Zeilen/mm zu erhalten, werden die Bildinformationen für 32 Bildpunkte in Unterabtastrichtung aus der logischen Summe einer ungeradzahligen Bildinformation und einer geradzahligen Bildinformation des Ausgangssignals von dem Lesekopf erhalten. Jedoch ist das Verfahren hierauf nicht beschränkt Beispielsweise kann durch logische Verarbeitung einer ungeradzahligen Bildinformation und jeder geradzahligen Bildinformation vor und nach der geradzahligen Bildinformation eine Reihe von Bildsi-

gnalen für 32 Bildpunkte in Unterabtastrichtung erhalten werden, indem die Bildsignale für die entsprechenden Bildpunkte herausgenommen werden. In diesem Fall muß die logische Verarbeitung auf entsprechende Weise erfolgen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:.

1. Verfahren zum Ablesen von Bildinformationen einer Vorlage,

a) bei dem ein Lesekopf mit Nm Unterabtastrichtung angeordneten, photoelektrischen Wandlern relativ zu der Vorlage schrittweise in Hauptabtastrichtung verschoben wird,

b) die Ausgangssignale der photoelektrischen Wandler in einzelnen Bildpunkten entsprechende binäre Bildsignale umgewandelt werden und

c) die Bildsignale der Bildpunkte von benachbarten Zeilen zu einem Videosignal logisch verknüpft werden,