DE3546337A1

DE3546337A1 - Glaettungsverfahren und -vorrichtung fuer binaerkodierte bilddaten

Info

Publication number: DE3546337A1
Application number: DE19853546337
Authority: DE
Inventors: Hideaki Ibaraki Osaka Kitamura
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1985-03-07
Filing date: 1985-12-30
Publication date: 1986-09-11
Also published as: JPS61203785A; US4771471A; GB2172169A; JPH0422391B2; GB8600357D0; DE3546337C2; GB2172169B

Description

27.12.1985

D 9779 - retdi

Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd., 1-1 Tenjinkitamachi, Teranouchiagaru 4-chome, Horikawa-dori, Kamikyo-ku, Kyoto, Japan

Glättungsverfahren und -vorrichtung für binärkodierte Bilddaten

Hintergrund der Erfindung:

1. Technisches Gebiet der Erfindung:

Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufbereitungsverfahren für binärkodierte Bilddaten, die eine Maske aus binärkodierten Daten darstellen, und insbesondere auf ein Verfahren zum Glätten von Masken.grenzeη durch Umwandlung von Bildelementdaten geringer Auflösung in entsprechende Daten hoher Auflösung sowie eine Vorrichtung zur geeigneten Durchführung des Verfahrens.

2. Beschreibung des Standes der Technik:

Wenn binärkodierte Bilddaten ausgegeben und dann wiedergegeben oder aufgezeichnet werden, erscheint eine stufenförmige, zick-zackartige Grenze, wie dies in Fig. 11 (a) dargestellt ist, wo die Grenze zwischen den logischen "1"-Werten und den logischen "O"-Werten schräg verläuft. In Fig. 11 (a) ist jedes Element der Bildelementdaten durch ein einzelnes Quadrat dargestellt, wobei die Quadrate der logischen "O"-Werte als weiße Quadrate und die Quadrate der logischen "1"-Werte durch Schraffierungen gekennzeichnet sind.

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Es wurden bereits hierzu eine Vielzahl von Verfahren vorgeschlagen, damit solche zick-zackförmigen Grenzen weniger stark hervortreten.

Bei einem dieser bekannten Vorschläge werden Bildelementdaten aufgeteilt und die so aufgeteilten Bildelemente werden dann wiederum gemäß ihrer jeweiligen peripheren Bilddaten binärkodiert, um die Grenze zu glätten, wie dies in Fig. (b) dargestellt ist. Diese Methode ist z.B. in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 30 573/1983 beschrieben. Die so aufgeteilten Bildelemente können noch weiter aufgeteilt werden, wie dies in Fig. 11 (c) dargestellt ist.

In der vorstehend genannten Offenlegungsschrift ist die Verwendung eines ROM beschrieben, in den Muster von peripherisehen Bildelementen eingegeben werden um dadurch Daten von aufgeteilten Bildelementen zu erhalten. Es ist jedoch weder beschrieben noch angeregt, wie die Daten der aufgeteilten Bildelemente aufzubereiten sind, um sie in dem ROM einspeichern zu können.

Es sieht so aus, daß die Muster der peripheren Bilddaten, wie dies gewöhnlich praktiziert wird,empirisch in Gruppen klassifiziert werden und Datenmuster der aufgeteilten Bildelemente nacheinander manuell festgelegt werden in Übereinstimmung mit den so klassifizierten Mustern der peripheren Bildelemente.

BAD ORIGINAL

Wenn aufzubereitende Bildelemente in 3 x 3 oder 5x5 Elemente in Übereinstimmung mit den peripheren Bildelementen von 3x3 Elementen aufgeteilt werden, wie dies in den Figuren 11 (b) oder 11 (c) dargestellt ist, können 512 Datenmuster der sich ergebenden aufgeteilten Bildelemente dargestellt werden. Diese Datenmuster können noch leicht manuell bestimmt werden.

Bei der vorstehend beschriebenen manuellen Methode ist es jedoch praktisch unmöglich,die Glättung der peripheren Bildelemente bezüglich eines größeren Gebiets durchzuführen, um so die Randstruktur und die sich daraus ergebende Bildqualität zu verbessern. Wenn man die Auflösung verbessern will, so benötigt man beispielsweise für periphere Bildelemente von 5x5 Elementen (d.h., daß aufzubereitende Bildelement wird in 5 x 5 Elemente aufgeteilt) die immense Zahl von 2²^ (=33 554 432) Datenmustern für die aufgeteilten Bildelemente.

Für das Einzelelement von zentralen Datenmustern der peripheren lildeleaente von 5x5 Einzelelementen ist die Verwendung

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von aufgeteilten Bildelementdaten von 2^x5x5 Einzelelementen im gesamten unerlässlich, wenn das zentrale Datenmuster in 5 x 5 Einzelelementen wiedergegeben wird. Wenn man versucht, das vorstehend beschriebene Verfahren mittels eines ROM durchzuführen, so werden ungefähr 3.200 Speicherchips von jeweils 256 Kilobits benötigt. Dies ist sicherlich vom

τ 4 -

■■" W* "*

ökonomischen Standpunkt aus unpraktikabel. 3. Kurzdarstellung der Erfindung;

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, insbesondere die Nachteile zu beseitigen, daß ein enormer Zeit- und Arbeitsaufwand erforderlich ist, um Daten mit verbesserter Auflösung (im folgenden hochaufgelöste Daten genannt)auf der Grundlage der peripheren Bildelemente eines breiten Gebiets aufzubereiten, und zu gleicher Zeit die vorstehend genannte Verbesserung in der Auflösung zu ökonomisch vertretbaren niedrigen Kosten zu erreichen.

Insbesondere liegt zu allererst die Aufgabe zugrunde, zur Lösung des vorstehend genannten Problems hoch aufgelöste Daten auf einfache Weise zu erhalten.

Zweitens ist es ebenfalls notwendig, eine Glättung ohne Probleme oder Schwierigkeiten zu erreichen, bei der die peripheren Bildelemente eines breiten Gebiets in Betracht gezogen werden.

Drittens soll das Glätten mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden können, insbesondere auf einer Echtzeitbasis.

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Viertens soll das Glätten ohne größere Schaltkreise durchgeführt werden können.

Als fünftes Erfordernis soll durch die vorliegende Erfindung ein weiter Anwendungsbereich möglich sein, so daß sie zur Aufbereitung allgemeiner binärkodierter Bilder Anwendung finden kann, und insbesondere unabhängig von ausgangsseitigen Einrichtungen, wie Druckernoder CRT-Wiedergabeeinrichtungen sein soll.

Erfindungsgemäß ist hierfür einmal ein Verfahren zur Aufbereitung binärkodierter Bilddaten unter Einschluß-von diese binärkodierten Bilddaten ergänzenden Daten eines Bildelements in Übereinstimmung mit peripheren Bildelementdaten dieses Bildelements vorgesehen, wobei die so aufbereiteten Bildelementdaten als Daten einer Vielzahl von

Teilbildelementen einer Ausgangseinheit zugeführt werden, und wobei:

ein peripherer Bildelementbereich einer vorbestimmten Größe um ein aufzubereitendes Zielbildelement herum bestimmt wird;

logische Fenster um ihre entsprechenden <Teilbildelemente herum etabliert werden, die'durch Unterteilung des Zielbildelements in η χ η Teilelemente erhalten wurden, wobei diese logischen Fenster ein vorbestimmtes Format aufweisen und innerhalb des

- 6 COPY

peripheren Bildelementbereichs liegen; die Flächen der "1"-Datenbereiche bestimmt werden, die gemäß den logischen Werten der jeweiligen logischen Fenster aufgeteilt worden; die Flächen mit einem vorbestimmten Wert "0" oder "1" verglichen werden, um Vergleichsergebnisse zu erhalten;

vorbestimmte logische Werte wiederum den Daten der zentrisch in ihren entsprechenden logischen Fenstern in Übereinstimmung mit den entsprechenden Vergleichsergebnissen angeordneten Tei bildelemente zugeordnet werden; und auf die Ausgabe von Daten des Zielbildelements hin Daten der aufbereiteten Teilbildelemente ausgegeben werden.

Gemäß einem anderen Aspekt dieser Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Glättung binärkodierter Bilddaten durch Aufbereitung von diese binärkodierten Bilddaten ergänzenden Daten eines Bildelements in Übereinstimmung mit peripheren Bildelementdäten dieses Bildelements vorgesehen, wobei die so aufbereiteten Bildelementdaten als Daten einer Vielzahl von Teilbildelementen einer Ausgangseinheit zugeführt werden und wobei diese Vorrichtung Speichereinrichtungen aufweist zur Aufnahme von aufzubereitenden Daten eines Zielbildelements und Daten von um das Zielbild-

- 7 COPY

ORIGINAL INSPECTED

element herum angeordneten peripheren Bildelementen, um die Daten der Vielzahl der Teilbildelemente zu erhalten und wobei:

Mittel vorgesehen sind zur Bestimmung eines peripheren Bildelementbereichs einer vorbestimmten Größe um ein aufzubereitendes Zielbildelement herum, zur Etablierung von logischen Fenstern um ihre entsprechenden i'eilbildelemente herum, die durch Unterteilung des Zielbildelements in η χ η Teilelemente erhalten wurden, wobei diese logischen Fenster ein vorbestimmtes Format aufweisen und innerhalb des peripheren Bildelementbereichs liegen, zur Aufteilung des Bildelementbereichs von vorbestimmten! Format in eine geeignete Anzahl von Blöcken, und zur Bestimmung der Flächen der "1"-Datenbereiche, die gemäß den logischen Werten der jeweiligen logischen Fenster in den entsprechenden Blöcken aufgeteilt wurden;

Mittel zur Speicherung der jeweiligen Flächen vorgesehen sind;

Mittel zum Aufaddieren der aus den Speichereinrichtungen ausgegebenen Flächen vorgesehen sind; und

Mittel zum Vergleich der so aufaddierten Werte mit einem vorbestimmten Wert vorgesehen sind, um Vergleichsergebnisse zu erhalten, und zur Zuordnung

vorbestimmter logischer Werte wiederum zu den Daten der aufgeteilten, zentrisch in ihren entsprechenden logischen Fenstern in Übereinstimmung mit den entsprechenden Vergleichsergebnissen angeordneten Bildelemente zugeordnet werden, wobei alle logischen Muster aufgearbeitet werden, die der periphere Bildelementbereich und der zentrale Bildelementbereich enthalten können, um die aufgeteilten Bildelementdaten ausgeben zu können, die von den Mitteln zur Festlegung der vorbestimmten logischen Werte ermittelt wurden.

Infolge der Einrichtung der logischen Fenster wurde durch die vorliegende Erfindung die Aufbereitung von hoch aufgelösten Daten erleichtert, was sich als nützlich bei einem die peripheren Bildelemente berücksichtigenden Glättungsvorgang erwies.

Mit der vorliegenden Erfindung können auch ohne Schwierigkeit Formatänderungen-der in Betracht gezogenen peripheren Elemente berücksichtigt werden, selbst wenn der Bereich der peripheren Elemente vergrößert wird.

Insbesondere mußte bei herkömmlichen Verfahren eine enorme Arbeitsleistung aufgebracht werden, die gemäß den Abschätzungen der ausführenden Person vorgenommen werden mußte, um die Bildauflösung auf der Basis der peripheren Bildelemente

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zu verbessern.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die logischen Fenster etabliert und dann die Datenmuster der aufgeteilten Bildelemente in Bezug auf die peripheren Bildelemente bestimmt. Durch die Einrichtung der logischen Fenster wurde es möglich, hoch aufgelöste Daten mittels eines Computers od.dgl. zu erhalten, ohne daß auf manuelle Mittel zurückgegriffen werden müßte.

Da die Daten mittels eines Computers und ohne Einbeziehung einer menschlichen Beurteilung bestimmt werden können, braucht nicht mehr auf die Erfahrungen einer durchführenden Person zurückgegriffen werden, und man erhält hoch aufgelöste Bilder von gleichmäßiger Qualität.

Die Erfindung ermöglicht den Gebrauch eines RAJM oder ROM mit vergleichsweise geringer Speicherkapazität, was zu vereinfachten Schaltkreisen führt.

Die Erfindung kann umfassend und bequem bei der allgemeinen Aufbereitung von binärkodierten Daten angewandt werden, bei denen eine Glättung erforderlich ist.

Die vorstehend und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und den angefügten Ansprüchen in Verbindung

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mit den zugeordneten Zeichnungen genau hervor. Kurze Beschreibung der Zeichnungen;
In den beigefügten Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Bildelementbereichs und eines logischen Fensters gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine erläuternde Darstellung eines Beispiels eines Musters eines Bildelementbereichs und ein Verfahren zur Erzielung hoch aufgelöster Daten;

Fig. 5 zeigt eine Anordnung von gezählten Werten

Fig. 4· zeigt das Muster der entsprechenden Teilbildelemente ;

Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild eines elektronischen Schaltkreises eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild eines elektronischen Schaltkreises eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung;

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- vr -

Fig. 7 zeigt illustrativ die Aufteilung des Bereichs

peripherer Bildelemente mit einem vorgeschriebenen Format;

Fig. 8 zeigt diagrammartig die Bestimmung von gezählten Werten S.-;

Fig. 9 zeigt ein Blockschaltbild eines vereinfachten Schaltkreises eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung ähnlich der von Fig. 1, jedoch ist hier das logische Fenster kleiner ausgebildet;

Fig. 11 (a) zeigt eine erläuternde Darstellung der zick-

zackförmigen Grenzen bei Bildelementen von

niedriger Auflösung; und
Fig. 11 (b)
und 11 (c) zeigen beispielhaft hoch aufgelöste Bildelemente,

die durch herkömmliche Verfahren erhalten werden

können.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung und bevorzugter Ausführungsbeispiele:

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

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Das Ausführungsbeispiel befasst sich mit der Glättung, wobei periphere Bildelemente eines weiten Bereichs berücksichtigt werden. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, besteht ein eingerichteter Bildelementbereich 1 aus 5x5 Bildelementen a·. (i = 1 - 5; j = 1 - 5)· Bei einem aktuellen Datenaufbereitungsvorgang sind Bildelementdaten der jeweiligen Bildelemente aj_ j individuell einem hohen Signalpegel "H" (entspricht dem logischen Wert "1") oder einem niedrigen Signalpegel "L" (entspricht dem logischen Wert "0") zugeordnet. Die Signale mit hohem Pegel und die Signale mit niedrigem Pegel werden z.B. durch aufeinanderfolgendes Abtasten (Scannen) in X- und Y-Richtungen erhalten.

Es wird nun davon ausgegangen, daß das zentrale Bildelement Z-Z₇. im Bildelementbereich 1 zur Verbesserung seiner Auflösung aufgearbeitet werden soll. Zunächst wird das Bildelement a,, in 5 χ 5 Teilelemente ejj (i = 1 - 5; d = 1 - 5) aufgeteilt. Dann wird ein rechteckiges bzw. quadratisches logisches Fenster Wjj um jedes der Teilelemente ejjj herum gebildet. Jede Seite des logischen Fensters weist eine Lange von 21 Einheiten auf, wobei jede Einheit der Einheitslänge der Teilbildelemente entspricht. In Fig. 1 ist ein um das Teilbildelement e** herum gebildete logische Fenster W^_x, durch eine Schraffur gekennzeichnet.

Das Bildelement ay weist einen der logischen Werte "1" und "0" auf. Es existieren daher 2 ^ Muster, von denen eines in Fig. 2 dargestellt ist, wobei Bildelemente mit dem

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- 1*3 -

logischen Wert "1" durch Schraffur gekennzeichnet sind. Das logische Fenster W^j definiert intern zwei Bereiche Vjj (1) und VL: (0), die sich voneinander in Abhängigkeit ihrer logischen Werte unterscheiden,d.Ji.,ob sie den logischen Wert "1" oder den logischen Wert "0" aufweisen. Entsprechend den Bereichen Wj^ (1) und Wy (0) können Flächen Sj^ (1) und

S-H (0) definiert werden.
■hi

Die Fläche Sy (1)(nachfolgend abkekürzt als Sy bezeichnet) kann durch die Angabe der Gesamtanzahl der logischen Werte "1" ausgedrückt werden, wobei davon auegegangen wird, daß jedes Teilelement die Einheit 1 aufweist. Dabei wird nun angenommen, daß die Bildelemente ajj inclusive des Bildelements a** jeweils in 5 x 5 Teilbereiche unterteilt sind. Die Fläche S-^ kann dadurch bestimmt werden, daß der logische Wert jedes Bildelements den entsprechenden Teilbildelementen zugeordnet wird und daß dann die Zahl der Teilbildelemente, die den logischen Wert "1" aufweisen, gezählt wird. Im Falle des logischen Fensters ^₁₁, das gemäß Fig. 2 beispielsweise um das Teilbildelement e., herum angeordnet ist, beträgt S₁₁ - 186 [S₁₁(O) - 255^ .

Sy kann auch bezüglich eines anderen logischen Fensters W[^ auf die gleiche Weise bestimmt werden. Das sich ergebende S-- ist in Fig. 5 dargestellt. Die numerisch kodierten Indizes dienen als objektives Anzeichen dafür, zu zeigen, wie nahe die individuellen Teilbildelemente e-y dem Bereich "1" in Bezug zu ihren peripheren Bildelementen stehen. Je größer

der Wert, desto näher stehen sie dem "1"-Bereich.

Hieraus werden neue logische Werte jeweils für die Teilbildelemente e bestimmt, in dem ein Schwellwert SL vorgegeben und mit jedem Wert S verglichen wird. Somit lassen sich die folgenden Beziehungen aufstellen:

Wenn S.. = SL, e.. = "1"
J-J ¹J

Wenn S_±. < SL, e., = "0"

Es soll nun bei einem Beispiel davon ausgegangen werden, daß der Schwellwert 220.5 (SL = 220.5) für jeden der in Fig. 3 aufgeführten Werte beträgt. Die Teilbildelemente e^ - e^-2 sowie βρ, nehmen den Wert "0" an, während die übrigen Teilbildelemente den Wert "1" annehmen. Dieser Zustand ist in Fig. 4 als Diagram dargestellt.

Bei Vergleich von Fig. 11 (c) mit Fig. 4- kann festgestellt werden, daß sich e., verändert hat. Diese Veränderung ist darauf zurückzuführen, daß das Bildelement a-,- den Wert "0" aufweist. Damit wurde die Glättung verbessert, weil die zuvor beschriebenen peripheren Bildelemente zahlenmäßig angewachsen sind.

Wie man sich in Bezug auf die Fig. 2 und 4- vorstellen kann, können die logischen Muster der Teilbildelemente e^y, -epc relativ zu den logischen Mustern der Bildelemente a,,,. -

acc, die den Bildelementbereich 1 ausmachen, sobald der ?? -15 -

Wert SL vorgegeben wird, kollektiv bestimmt werden.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Schaltbilds der Vorrichtung.

Es ist bereits bekannt, wie Bilddaten in den Mustern a^ - a,-/,, ...., a^c - 8rr angeordnet werden können. Dies betrifft nicht den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, und auf eine ausführliche Beschreibung wird daher hier verzichtet (siehe z.B. die Japanische Offenlegungsschrift Nr. 8140/1981).

Einem Verriegelungsschaltkreis 60 (Latehing circuit) werden binär-kodierte Bilddaten eingangsseitig zugeführt. Der Verriegelungsschaltkreis 60 besteht beispielsweise aus 5 Schieberegistern 61 bis 65· Ein Schaltkreis 70 dient nur Festlegung eines logischen Fensters für die im Verriegelungsschaltkreis 60 enthaltenen bzw. verriegelten Daten.

Eine Zählvorrichtung 80 besteht aus 5 zueinander parallel angeordneten Schaltkreisen. Innerhalb des Datenbereichs, ii^dem das logische Fenster festgelegt wurde, zählt die Zählvorrichtung 80 die Zahl der logischen Werte "1" in Bezug auf alle Teilbildelementedaten. Ausgangsdaten der Zählvorrichtung'80 werden dann einer Vergleichsvorrichtung 90 zugeführt, die aus fünf parallel zueinander angeordneten Schaltkreisen aufgebaut ist und die zuvor eingangsseitig

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mit Referenzdaten versorgt wurde. Ein Steuerkreis 100 führt Takt-, Zeitfolge- und andere Steuersignale den jeweiligen Schaltkreisen 60, 70, 80, 90 zur zentralen Steuerung zu.

Synchronisiert mit einem Systemtakt, z.B. einer Taktfrequenz vom Steuerkreis 100 mit einer Periodenzeit von 400 ns, werden Bildelementdaten e.,. - e-c, deren Auflösung zu einer hohen Auflösung hin verbessert werden soll, nacheinander von der Vergleichsvorrichtung 90 ausgegeben. Durch fünfmaliges Wiederholen dieses Vorgangs können hoch aufgelöste Daten bezüglich des Zielbildelements a,, erhalten werden.

Ein anderes Ausführungsbeispiel soll im folgenden anhand von Fig. 6 erläutert werden.

Wie vorstehend beschrieben können die logischen Muster von Teilbildelementen e.^ - e^ bezüglich der logischen Muster der den Bildelementbereich 1 ausmachenden Bildelemente a ^ - arr kollektiv bestimmt werden, vorausgesetzt, daß das Format des logischen Fensters B und der Schwellwert SL festgelegt sind.

Demgemäß ist es möglich,schon vorher die Muster korrespon-

dierender Teilbildelemente für 2 ^y Arten von logischen Mustern durch einen Vorgang zu bestimmen. Dieser Vorgang kann leicht und schnell durch Gebrauch eines Computers 110 durchgeführt werden.

BAD ORIGINAL

zo j 5 4 a

- Vt -

Die sich ergebenden Daten werden entweder direkt oder indirekt in eine Speichereinrichtung 120 eingegeben. Diese Speichereinrichtung 120 erlaubt einen sehr schnellen Zugriff, z.B. beträgt die Zugriffszeit 100 - 400 ns. Der hierbei verwendete Begriff "direkt" beinhaltet, daß die Speichereinrichtung und der Computer, der den Vorgang durchführt, direkt miteinander verbunden sind und daß die Resultate des Vorgangs eingespeichert werden, indem das logische Muster a^.-.arr als Adresse verwendet wird. Auf der anderen Seite beinhaltet der verwendete Begriff "indirekt", daß die Ergebnisse des Vorgangs zeitweilig einer peripheren Speichervorrichtung mit großer Speicherkapazität zugeführt werden, z.B. einem Magnetband oder einer Magnetscheibe, und nachträglich in die Speichereinrichtung mittels einer Einschreibvorrichtung eingegeben werden.

Die Speichereinrichtung kann entweder als RAM oder als ROM ausgebildet sein. Wenn sie als RAM ausgebildet ist, kann das gespeicherte Muster nach Belieben gemäß dem Ziel des jeweiligen Prozesses verändert werden, indem das Format des logischen Fensters W und der Schwellwert SL als Parameter verwendet werden.

Sofern das logische Fenster, der Schwellwert und dgl. konstant sind, kann ein ROM verwendet werden. Die Ergebnisse des Vorgangs werden mittels einer ROM-Schreibeinrichtung eingegeben werden, wobei a.^.. .a^,- als Adresse verwendet wird.

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^ΖΛ 3-5 4 G 307

18 -

Der ROM, in den die Daten der Teilbildelementmuster eingeschrieben worden sind, stellt hardwaremäßig einen Teil der Prozeßvorrichtung dar.

Wenn 25-bit-Datenworte der in den Verriegelungsschaltkreis 60 od.dgl. eingegebenen Bildelementdaten a^ - a,-c dem RAM 120 über 25 Adressleitungen zugeführt worden sind, so werden 25-bit-Datenworte der Teilbildelementdaten e^ err, die den logischen Mustern entsprechen, ausgangsseitig parallel ausgegeben.

Z.B. werden bei dem in den Figuren 2 und 4 dargestellten Fall nach der Eingabe einer Adresse "00000, 00011, 00111, 01111, 11111" Teilbildelementdaten "00011, 01111, 11111, 11111, 11111" in Bezug auf das Bildelement a,, ausgegeben.

Will man im übrigen tatsächlich den Schaltkreis 70 oder 80 von Fig. 5 oder den RAM 120 von Fig. 6 darstellen, so würde der Umfang des Schaltkreises ziemlich groß werden. Im Falle

25 des RAM 120 wird eine Speicherkapazität von 2 ^y χ 25 bits benötigt, wie dies bereits dargelegt wurde. Vom ökonomischen Standpunkt aus'gesehen, ist eine Vereinfachung des Aufbaus erforderlich.

Eine Glättungsvorrichtung mit einer vereinfachter Struktur unter Verwendung eines RAM soll im folgenden beschrieben werden.

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^ßAD ORIGINAL

Das grundlegende Konzept zur Erreichung der Vereinfachung enthält die folgenden drei Dinge:

1. der Bildelementbereich 1 wird in Blöcke aufgeteilt;

2. eine RAM-Einrichtung wird verwendet; und

3. der Vergleich zwischen den gezählten Werten S--mit dem Schwellwert wird mittels eines Schaltkre i se s durengeführt.

Zunächst wird, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, der Bildelementbereich 1 in drei Blöcke Bq, B_x., Bp aufgeteilt. Den Blöcken Bq, B_x. und Bp werden Jeweils die neun Bildelemente a₂₂, ^a52» ^a42' ^a23' ^a33' ^a4-3* ^a24' ^a34 ^und die acht Bildelemente a^, a_2Xp »,>,, 8^₂I a^^, a^ a und ape sowie die acht Bildelemente a^, a,-,., ^a5P' ⁸¹S

^a55 zugeteilt.

Unter der Voraussetzung, daß die Fläche, die in Form gewöhnlicher Bildelementdaten S^- im Block Bq zugeführt wird, beträgt, die Fläche, die in Form gewöhnlicher Bild

elementdaten S.. im Block B^ zugeführt wird, ^-j(g^) beträgt, und die Fläche die in Form gewöhnlicher Bildelement daten S- im Block B₂ zugeführt wird, §-?(Β2) beträgt, kann die Fläche S., die den logischen Wert "1" im logischen Fenster W. aufweist, durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:

^Sij ^{= ß}ij(BO) ^{+ S}ij(B1) ^{+ S}iJ(B2) ⁽¹⁾

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_2Ö_ O O 4 O O Of

Die obige Situation ist in Pig. 8 dargestellt. Dann werden ^i(BOV ^i(BI") ^und ^'(Β2*) ^ⁿ ^^ren entsprechenden RAMs gespeichert.

Durch Speicherung der Flächen in den RAMs kann der Prozeß bei einer im Vergleich zur Zählung mittels eines diskreten Prozeßschaltkreises (z.B. der in Fig. 5 gezeigte Schaltkreis) größeren Geschwindigkeit durchgeführt werden.

Ein Ausführungsbeispiel einer Glättungvorrichtung entsprechend den Fig. 5 oder 6, bei denen RAMs eingesetzt sind, ist in Fig. 9 dargestellt.

Die Glättungsvorrichtung gemäß Fig. 9 besteht aus dem gleichen Verriegelungsschaltkreis 60, wie er in Fig. 5 oder 6 verwendet ist, aus RAMs 131, 152, 133,von denen jeder aus fünf Einzel-RAMs aufgebaut ist, aus einem Addierer 135, der aus fünf Einzeladdierern aufgebaut ist, aus einer Zählvorrichtung 134· und einer GPU/Steuervorrichtung 140.

Bei Verwendung der GPU 1A-0 werden ^(bq)i §j (bi) ^und ?j(B2) jeweils in das RAM 131, das RAM 132 und das RAM 133 eingegeben. Die so eingegebenen Werte werden im Addierer 135 dem Vorgang gemäß der Gleichung (1) unterworfen, wonach die Ausgabe von S.^., S- ~, S^z? S.^ und S.,- aus den entsprechenden Addierern 135 erfolgt. Danach werden S^₁ S^ ^Sj_3»

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S.^ und S.r- mit den Referenzdaten (dem Schwellwert SL) in den fünf Anordnungen ihrer korrespondierenden Vergleichsvorrichtungen 136 verglichen.. Danach werden logische Werte e.., e.p, e.,, e.^ und e.r aus den fünf Anordnungen der jeweiligen Vergleichsvorrichtungen 136 ausgegeben.

Der Ausgang der Zählvorrichtung 134· wird zuO (0 = i - 1), und die Zählvorrichtung 134- gibt ausgangsseitig einen

Zählwert (0 = i - 1, bei i = 1) entsprechend einem Taktaus
signaü/, wenn immer die logischen Werte e.,., e.p, e.,, e.^ und e^c des Zielbildelements ausgegeben werden. Wenn der Ausgang des Zählers 134- zu 0 wird, entspricht i dem Wert 1 und die logischen Werte e^, ^ei?' ^e1V ^e14 ¹^ ^e15 ^werden ausgangsseitig von der Vergleichsvorrichtung 136 ausgegeben. Entsprechend dem Fortgang des Zählvorgangs werden

vom Zähler 134· e₂^, ^e22* ^e23' ^e24' ^e25' ' ' ^e51'

^e52' ^e53' ^e54' ^e55 ⁰¹¹⁸SOg^⁶I¹-

Ein Taktsignal ρ für den Zähler 134- ist beispielsweise ein Signal von 400 ns Periodendauer, und ein Rücksetzsignal q wird in jeder fünften Periode ausgegeben. Dieses Rücksetzsignal q (ein Signal von zweies Periodendauer) dient als Bildschiebesignal für den Verriegelungsschaltkreis 60. Das Zeitäquivalent zu den fünf Perioden (i ·= 1 - 5) des Taktsignals ρ ist nämlich erforderlich, um 25 bit hoch aufgelöster Daten (e^^, - err) eines einzelnen Zielbildelements zu erhalten.

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BAD ORIGINAL

^S-j(BO)' ^j(BI) ^und ? j (B2) ^entsP^recnen jeweils 225 ( = 25 χ 9), 200 ( = 25 x 8) und 200 ( = 25 x 8) maximal. Sie können somit S-bit-.^eise (Maximum: 255) angezeigt werden. Auf der anderen Seite weisen die den RAMs 131, 132, 133 zugeführten AdressenweriB jeweils 12 bit, 11 bit und 11 bit auf. Als Speicherkapazitäten sind dadurch jeweils fünf Speicher von 4 k χ 8 bit, 5 Speicher von 2 k χ 8 bit und 5 Speicher von 2 k χ 8 bit erforderlich. Daher ist es lediglich erforderlich, 15 Speichereinheiten (von jeweils 4 k χ 8 bit) einzusetzen.

In Fig. 3 ist S₁₁ =186. Da S₁₁ (_B()-) « 150, S₁₁(B₁) = 5 und ®11(Έ2") ⁼ ^ beträgt, entspricht der Wert von S₁₁ dem aus der Gleichung (1) ermittelten Wert.

Wenn das logische Format ein Format von 21 χ 21 aufweist, haben alle Werte S.-/,t>q\ denselben Wert. Sie nehmen jedoch verschiedene Werte an, wenn das logische Fenster klein ist.

Das Format des logischen Fensters kann sich von 21 χ 21 bis zu 3 x 3 entsprechend der Zahl der Teilbildelemente erstrecken, jeweils bezüglich 5x5 peripheren Bildelementen.

Fig. 10 entspricht Fig. 1 mit der Ausnahme, daß das logische Fenster gegenüber Fig. 1 im kleineren Format 17 x 17 wiedergegeben ist. Ein logisches Fenster W₁₁ für das zentrale Teilbildelement e^ ist mit durchgezogenen Linien dargestellt, während ein logisches Fenster W₁-C für das

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zentrale Teilbildelement β,-ε mit unterbrochenen Linien dargestellt ist.

Der beispielhaft in Fig. 9 dargestellte Schaltkreis kann verwendet werden, vorausgesetzt, daß das Format des logischen Fensters innerhalb des Bereichs der Form der Teilbildelemente von 3x3 bis 21 χ 21 liegt. Sofern das Format des logischen Fensters nicht größer als 21 χ 21 wird, kann die Form des logischen Fensters frei gewählt werden, z.B. kreuzförmig, eich radial erstreckend, sternförmig, kreisförmig, oval, usw. So kann damit die Berechnung infolge der Verwendung von EAMs mit der CPU auf der Basis der Gestalt und des Formats des logischen Feneters durchgeführt werden, und die Rechenergebnisse können in die RAMs eingegeben werden.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden die Formate der peripheren Bildelemente und der Teilbildelement auf jeweils 5x5 festgelegt. Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindnng können auch bei einer größeren Zahl von peripheren Bildelementen und Teilbildelementen angewandt werden, vorausgesetzt, daß der Bereich der peripheren Bildelemente angemessen aufgeteilt ist, um die Gesamtzahl der in Fig. 9 dargestellten RAMs auf einen angemessenen Wert festlegen zu können.

Nebenbei bemerkt zeigt Fig. 9 nicht den erforderlichen Schaltkreis, um S. von der CPU 140 in den HAM 131, 132, 133 einzugeben, weil dies leicht mit bekannten Schaltkreisen erreicht werden kann.

Ein Anwendungsbeispiel des Verfahrens und der Vorrichtung soll im folgenden beschrieben werden.

Bei fotomechanischen Prozessen ist es oft üblich, nur einen Teil (z.B. einen Mann oder einen Wagen) eines Originalbildes herauszugreifen und dann das duplizierte Bild auf einen Ausgabefilm zu geben. Diese Tätigkeit wird bei fotomechanischen Prozessen als "Schneiden" (cutting-off) bezeichnet.

Infolge der vor kurzem gemachten Fortschritte in der Computersteuerung fotomechanischer Prozesse ist es möglich geworden, Arbeiten durch die Verwendung eines computergesteuerten Farbmonitors ökonomisch, schnell und bequem durchzuführen, die zuvor eine große menschliche Arbeitskraft und viele Filme als Zwischenmedien erforderlich machten. Dieses System wird als "layout scanner" (Layout Abtaster) bezeichnet. Wenn das "Schneiden" mittels dieses Abtasters durchgeführt wird, wird das gewünschte Bild von einer Bilddatenspeichervorrichtung, wie z.B. einer Magnetscheibe od.dgl. abgerufen, in der Daten von Orignalbildern gespeichert sind, und dann auf einem Farbmonitor wiedergegeben.

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Die durchführende Person zeichnet die Kontur eines gewünschten Ausschnittes des so wiedergegebenen Bildes mittels eines Lichtgriffes oder eines Kodierwerks (digitizer) auf, die als Zubehör dem Farbmonitor zugeordnet sind. Bei diesem Vorgang wird die geschlossene Kontur in einer 1-bit-Speicherebene zusammen mit den auf dem Monitor wiedergegebenen Bildelementen gespeichert.

Das Innere der geschlossenen Kontur wird danach gemäß den Anweisungen der ausführenden Person aufgezeichnet, wobei binärkodierte Daten, bei denen das Innere der Kontur mit "1" gekennzeichnet und das Äußere mit "0" gekennzeichnet ist, dargestellt werden. Dann werden die Konturdaten auf das Originalbild aufgelegt, um die Originalbilddaten in dem dem inneren der Kontur entsprechenden Bereich auszuschneiden. Auf diese Weise kann das Schneiden des Originalbilds entlang der geglätteten Kontur durchgeführt werden.

Ein ähnlicher Vorgang wird bei einer Bildabtast-und Aufzeichnungsvorrichtung angewandt, bei dem das vorstehend beschriebene Schneiden im Echtzeitbetrieb durchgeführt wird.

Um das ausgeschnittene Bild auf dem Monitor wiedergeben zu können, wird zuerst eine Vorabtastung durchgeführt, um eine Korelation mit den Positionen auf einem Eingangszylinder festzulegen. Hierbei wird das Originalbild in den Wiedergabespeicher des

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Monitors übertragen, um die Wiedergabe zu ermöglichen. Auf der Grundlage des wiedergegebenen Bildes führt die Bedienperson das Schneiden in der gleichen Weise durch, wie dies beim Layout-Abtaster der Fall war.

Dadurch werden dem wiedergegebenen Bild entsprechende binärkodierte Bilddaten auf die gleiche Weise erhalten, wie dies vorstehend beschrieben wurde. Das Innere der Kontur weist den Wert "1" oder das Äußere den Wert "0" auf. Wenn die Aufzeichnung des Bildes auf der Basis dieser Daten durchgeführt wird, wird die Auflösung der Konturdaten verbessert, und ein geglättetes Bild wird im Echtzeitbetrieb erhalten.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können auch zur Aufzeichnung treuer Nachbildungen von schrägen Linien oder beim Drucken mittels Punktdrucker angewandt werden.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können auch bei der Wiedergabe von Bildern angewendet werden, die zur Verkürzung der Prozeßzeit ausgedünnt worden sind, oder auf die Wiedergabe von Bildern, die mittels Grobabtastung erhalten wurden. In diesem Falle wird das Glätten auch bezüglich der Bildbereiche wirksam, die nicht wiedergegeben werden.

Nach der vollständigen Beschreibung der Erfindung ist es für den Fachmann selbstverständlich, daß viele Änderungen und

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Motifikationen hierzu durchgeführt werden können, ohne vom Erfindungsgedanken oder vom vorstehend dargelegten Schutzumfang abzuweichen.

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Claims

27.12.1985 D 9779 - retgb Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. 1-1 Tenjinkitamachi, Teranouchi-agaru 4~-ehome, Horikawa-dori, Kamikyo-ku, Kyoto, Japan Glättungsverfahren und -Vorrichtung für binärkodierte Bilddaten Ansprüche

1. Verfahren zur Aufbereitung binärkodierter Bilddaten unter Einschluß von diese binärkodierten Bilddaten ergänzenden Daten eines Bildelements in Übereinstimmung mit peripheren Bildelementdaten dieses Bildelements, wobei die so aufbereiteten Bildelementdaten als Daten einer Vielzahl von Teilbildelementen einer Ausgangseinheit zugeführt werden, und wobei:

ein peripherer Bildelementbereich einer vorbestimmten Größe um ein aufzubereitendes Zielbildelement herum bestimmt wird; logische Fenster um ihre entsprechenden Teilbildelemente herum etabliert werden, die durch Unterteilung des Zielbildelements in η χ η Teilelemente erhalten wurden, wobei diese logischen Fenster ein vorbestimmtes Format aufweisen und innerhalb des peripheren Bildelementbereichs liegen;

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die Flächen der "1" - Datenbereiche bestimmt werden, die gemäß den logischen Werten der Jeweiligen logischen Fenster aufgeteilt wurden;

die Flächen mit einem vorbestimmten Wert verglichen, um Vergleichsergebnisse zu erhalten;

vorbestimmte logische Werte wiederum den Daten der zentrisch in ihren entsprechenden logischen Fenstern in Übereinstimmung mit den entsprechenden Vergleichsergebnissen ange-

Te ilordneten/bildelemente zugeordnet werden; und

auf die Ausgabe von Daten des Bildelements hin Daten der aufbereiteten Teilbildelemente ausgegeben werden.

* 2. Vorrichtung zur Glättung binärkodierter Bilddaten durch Aufbereitung von diese binärkodierten Bilddaten ergänzenden Daten eines Bildelements in Übereinstimmung mit peripheren Bildelementdaten dieses Bildelements, wobei die so aufbereiteten Bildelementdaten als Daten einer Vielzahl von Teilbildelementen einer Ausgangseinheit zugeführt werden, und wobei diese Vorrichtung Speichereinrichtungen aufweist zur Aufnahme von aufzubereitenden Daten eines Zielbildelements und Daten von um daß Zielbildelement herum angeordneten peripheren Bildelementen, um die Daten der Vielzahl der Teilbildelemente zu erhalten und wobei ·;

Mittel vorgesehen sind zur Bestimmung eines peripheren Bildelementbereichs einer vobestimmten Größe um ein aufzubereitendes Zielbildelement herum, zur Etablierung von logischen Fenstern um ihre entsprechenden Teilbildelemente herum, die

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durch. Unterteilung des Zielbildelements in η χ η Teilelemente erhalten wurden, wobei diese logischen Fenster ein vorbestimmtes Format aufweisen und innerhalb des peripheren Bildelementbereichs liegen, zur Aufteilung des Bildelementbereichs von vorbestimmtem Format in eine geeignete Anzahl von Blöcken, und zur Bestimmung der Flächen der "1"- Datenbereiche, die gemäii den logischen Werten der ö^eweilis^erl logischen Fenster in den entsprechenden Blöcken aufgeteilt wurden;

Mittel zur Speicherung der jeweiligen Flächen vorgesehen sind;

Mittel zum Vergleich der so aufaddierten Werte mit einem vorbestimmten Wert vorgesehen sind, um Vergleichsergebnisse zu erhalten, und zur Zuordnung von vorbestimmten logischen Werten wiederum zu den Daten der aufgeteilten zentrisch in ihren entsprechenden logischen Fenstern in Übereinstimmung mit den entsprechenden Vergleichsergebnissen angeordneten Bildelemente,

wobei alle logischen Muster aufgearbeitet werden, die der periphere Bildelementbereich und der zentrale Bildelementbereich enthalten können, um die aufgeteilten Bildelementdaten ausgeben zu können, die von den Mitteln zur Festlegung der vorbestimmten logischen Werte ermittelt wurden.

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