DE3586507T2

DE3586507T2 - Bildverarbeitungssystem.

Info

Publication number: DE3586507T2
Application number: DE8585302581T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Gotoh; Hiromichi Iwase; Tohru Ozaki; Shigeru Sasaki; Takashi Toriu
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1984-04-13
Filing date: 1985-04-12
Publication date: 1993-04-08
Anticipated expiration: 2005-04-13
Also published as: US4791678A; KR890005006B1; EP0159879A3; KR850007905A; DE3586507D1; CA1233566A; EP0159879B1; EP0159879A2; JPS60218181A; JPH0127466B2

Description

Diese Erfindung betrifft ein Bildverarbeitungssystem zum Erkennen und Korrigieren von Verzerrungen eines Bildes, zum Beispiel einer Dichteunschärfe eines Musters und Merkmals eines Druckbuchstabens oder eines Stempels. Die Erfindung wird vorteilhaft als Bildverifikationssystem zur Verifizierung beispielsweise eines Stempels oder Druckbuchstabens auf einem Dokument, Sparbuch oder Bankscheck verwendet.
Im täglichen Leben werden Druckbuchstaben und Stempel auf vielen Dokumenten, wie Zertifikaten, Registrierungen und Notifikationen, verwendet.
In solchen Fällen kommt es oft, beispielsweise bei Verwendung eines Stempels, aufgrund des Zustandes des Stempels bei der Reproduktion des Stempels auf dem Dokument zu einer "Dichteunschärfe", d. h. einer Unschärfe, einem Verschmieren oder einer Ungleichmäßigkeit. Insbesondere wenn zum Beispiel ein registrierter Stempel von einem Kunden verwendet wird, um Geld von einem Bankkonto abzuheben, stellt die Verifizierung eines unscharfen und ungleichmäßigen Stempels ein Problem für die Bank dar. Daher muß die Bank bei dem Versuch, die Authentizität des Stempels zu verifizieren, ein Verifikationssystem benützen.
Üblicherweise wird dazu ein Bildverarbeitungssystem zum Erkennen und Korrigieren von Verzerrungen (Dichteunschärfe oder ähnlichem) des Eingangsbildes verwendet, wobei die Verzerrung des Eingangsbildes in einer Eingangsvorrichtung des Systems mit bekannten elektrischen Merkmalen erkannt und korrigiert wird. Die Eingangsvorrichtung umfaßt eine Korrekturtafel (Speicher) für jedes Bildelement des Eingangsbildes.
Diese Korrekturtafel speichern zur Korrektur des Eingangsbildes für jedes Bildelement einen vorbestimmten Wert, so daß das Ausgangsbild einheitlich wird. Wenn ein Bild in die Eingangsvorrichtung gelangt, wird das Eingangsbild mit der Korrekturtafel verglichen vorbestimmte Wert in der Korrekturtafel wird dann zur Korrektur des Eingangsbildes dem entsprechenden Bildelement zugefügt und vom Ausgang der Eingangsvorrichtung wird ein neues, korrigiertes Bildelement erhalten.
Dieses System ist wirksam, wenn die Verzerrungsmerkmale des Eingangsbildes zuvor bekannt sind. Es ist jedoch schwierig, Verzerrungen, wie Dichteunschärfe, Dichteneigung und ungleichmäßige Zeilenbreite, die durch Anwendung eines ungleichförmigen Druckes bei Verwendung des Stempels auftreten, zu korrigieren, da diese Verzerrungen aus einer Reihe von Gründen auftreten und die Korrekturtafel der Eingangsvorrichtung nicht allen Variationen solcher Verzerrungen gerecht werden kann.
Dieses Problem wird in der Folge näher erklärt.
In einem Artikel von J.M. White et al., veröffentlicht auf S. 400-410 im IBM Journal of Research and Development, Bd. 27 (1983), Juli, Nr. 4, wird eine Bildextraktionstechnik beschrieben, die zur Verwendung in der Bildverifikation geeignet ist. Ein Eingangsbild wird digitalisiert und in einem Zwischen(zeilen)speicher gespeichert. Die Daten, welche die unterschiedlichen Grauwerte oder Dichten darstellen, werden unter Verwendung von gradientähnlichen Operatorenarbeiten und Korrekturen bei den Bilddaten entsprechend durchgeführt. Die Randkorrelation wird, basierend auf einer Entscheidungsmatrix, von Elementen, die aus den gespeicherten Daten ausgewählt werden, durchgeführt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Bildverarbeitungssystems zum Erkennen und Korrigieren von Verzerrungen des Eingangsbildes, zum Beispiel Dichteunschärfe bei einem Druckbuchstaben, Stempel, oder ähnlichem.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Bildverifikationssystems unter Verwendung eines verbesserten Bildverarbeitungssystems.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Bildverarbeitungssystem zum Erkennen und Korrigieren von Verzerrungen eines Eingangsbildes in einem Bildverifikationssystem geschaffen, mit: einem Bildspeicher zum Speichern digitalisierter Bilder vor, während und nach der Korrektur, einem Arbeitsspeicher zum temporären Speichern von Zwischenbilddaten während der Korrektur, Dichteneigungsdetektionseinrichtungen zum Berechnen einer Dichteneigung oder des Gradienten aus den Bilddaten, und Korrektureinrichtungen zum Korrigieren der Dichteverteilung und der Zeilenbreite des Bildes in Übereinstimmung mit der Dichteneigung, die durch die Dichteneigungsdetektionseinrichtung berechnet wurde, gekennzeichnet durch Dichtepegelausdehnungseinrichtungen, die angeordnet sind, um eine Matrix von Bildpunkten von dem Bildspeicher und dem Arbeitsspeicher zu lesen, und angeordnet sind, um den Dichtepegel des Bildes durch selektives Ersetzen des Dichtepegels von einem zentralen Bildelement in der Matrix von Punktelementen durch einen modifizierten Dichtepegel auszudehnen, abhängig von dem Ergebnis des Vergleichs, ob ein Wert, der von peripheren Bildelementen der Matrix berechnet wurde, größer als ein vorbestimmter Dichtepegelschwellenwert ist, und daß die Dichteneigungsdetektionseinrichtung angeordnet ist, um die Dichteneigung aus den ausgedehnten Dichtepegeln zu berechnen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Bildverarbeitung zum Detektieren und Korrigieren von Verzerrungen eines Eingangsbildes geschaffen, mit Speicherung eines digitalisierten Bildes, Berechnen der Dichteneigung oder des -gradienten aus den Bilddaten; und Korrigieren der Dichteverteilung und der Zeilenbreite des Bildes in Übereinstimmung mit der berechneten Dichteneigung; gekennzeichnet durch den Schritt des Ausdehnens des Dichtepegels eines zentralen Bildelementes in einer Matrix von Bildelementen, durch selektives Ersetzen des Dichtepegels durch einen modifizierten Dichtepegel, abhängig von dem Ergebnis eines Vergleichs, ob ein Wert, der aus peripheren Bildelementen der Matrix berechnet wurde, größer als ein vorbestimmter Dichteschwellenwert ist, und daß die korrigierte Dichteverteilung und Zeilenbreite in Übereinstimmung mit den ausgedehnten Dichtepegeln berechnet wird.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun beispielhaft mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, von welchen:
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm eines Bildeingangssystems zur Erklärung des Konzepts der Bildkorrektur ist;
Fig. 2A und 2B Ansichten eines Stempelbildes sind;
Fig. 3A bis 3E schematische Ansichten zur Erklärung der Korrektur einer Dichteneigung in einem herkömmlichen System sind;
Fig. 4A bis 4G schematische Ansichten zur Erklärung der Umwandlung eines analogen Signals in vier digitale Signale sind;
Fig. 5A bis 5G schematische Ansichten zur Erklärung der Korrektur einer Dichteneigung gemäß der vorliegenden Erfindung sind;
Fig. 6 ein schematisches Blockdiagramm eines Bildverarbeitungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 7 ein ausführliches Blockdiagramm der in Fig. 6 dargestellten Dichtepegelausdehnungsschaltung ist;
Fig. 8A bis 8E schematische Ansichten zur Erklärung der Berechnung der Dichteneigung sind;
Fig. 9 ein ausführliches Blockdiagramm der in Fig. 6 dargestellten Dichteneigungsdetektionsschaltung ist;
Fig. 10 eine ausführliche Schaltung der in Fig. 9 dargestellten Maximaldichteberechnungsschaltung ist;
Fig. 11 ein ausführliches Blockdiagramm der in Fig. 6 dargestellten Korrekturschaltung ist;
Fig. 12 ein schematisches Blockdiagramm eines Stempelverifikationssystems unter Verwendung des in Fig. 6 dargestellten Bildverarbeitungssystems ist;
Fig. 13 eine schematische Ansicht zur Erklärung eines weiteren Verfahrens zum Ausdehnen des Dichtepegels gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 14A und 14B schematische Ansichten zur Erklärung einer unangemessenen Ausdehnung sind;
Fig. 15 und 16 schematische Ansichten zur Erklärung der Berechnung des Dichtegradienten sind;
Fig. 17 eine schematische Ansicht zur Erklärung eines digitalisierten Kreises ist;
Fig. 18A bis 18D schematische Ansichten zur Erklärung der Reduzierung des Dichtepegels sind;
Fig. 19 eine schematische Ansicht eines Dichtehistogramms ist;
Fig. 20 ein schematisches Blockdiagramm einer weiteren Dichtepegelausdehnungsschaltung ist;
Fig. 21 ein ausführliches Blockdiagramm der in Fig. 20 dargestellten Dichteausdehnungsdetektionsschaltung ist;
Fig. 22 ein ausführliches Blockdiagramm der in Fig. 21 dargestellten Absolutwertberechnungsschaltung ist;
Fig. 23 ein ausführliches Blockdiagramm der in Fig. 21 dargestellten UND-Schaltung ist;
Fig. 24 ein ausführliches Blockdiagramm der in Fig. 20 dargestellten Dichtehistogrammextraktionsschaltung ist;
Fig. 25 ein ausführliches Blockdiagramm der in Fig. 20 dargestellten Dichtegradationsreduktionsschaltung ist;
Fig. 26 ein ausführliches Blockdiagramm der in Fig. 20 dargestellten Dichtegradationsausdehnungsschaltung ist;
Fig. 27A bis 27F schematische Ansichten zur Erklärung der erfindungsgemäßen Korrektur der Zeilenbreite des Eingangsbildes sind;
Fig. 28 eine schematische Ansicht eines Dichtehistogramms ist;
Fig. 29A und 29B schematische Ansichten zur Erklärung einer weiteren Reduktion des Dichtepegels sind;
Fig. 30A bis 30E schematische Ansichten des Dichtehistogramms nach Korrektur der Dichteneigung sind;
Fig. 31A bis 31B eine weitere Ausführungsform des in Fig. 20 dargestellten Blockdiagramms sind;
Fig. 32 ein ausführliches Blockdiagramm der in Fig. 31 dargestellten Dichtegradationsreduktionsschaltung ist;
Fig. 33A und 33B ein ausführliches Blockdiagramm der in Fig. 31 dargestellten Dichtegradationsausdehnungsschaltung sind;
Fig. 34 ein ausführliches Blockdiagramm der in Fig. 31 dargestellten Dichteneigungskorrekturschaltung ist;
Fig. 35 ein ausführliches Blockdiagramm der in Fig. 31 dargestellten Dichtegradationsnormierungsschaltung ist; und
Fig. 36 eine schematische Ansicht zur Erklärung der Normierung ist.
Vor der Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen wird das herkömmliche Bildkorrekturverfahren erklärt, in dem die Dichteneigung des Bildes aus Dichtewerten des peripheren Teiles eines Objekteingangsbildes angenommen wird.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Dokument mit einem Stempel, der in den Fig. 2A und 2B dargestellt ist; das Bezugszeichen 2 eine Fernsehkamera (TV-Kamera) mit beispielsweise einer ladungsgekoppelten Schaltung (CCD) zum Auslesen des Bildes auf dem Dokument 1 mittels Rasterabtastung; das Bezugszeichen 3 einen Analog-Digital-Umsetzer (A/D-Umsetzer) zum Umsetzen eines von der TV-Kamera 2 ausgehenden analogen Signals in ein digitales Signal; Bezugszeichen 4 eine Steuereinheit zu Steuerung des Betriebs eines Walzenvorschubs 5, der TV-Kamera 2, des A/D-Umsetzers 3 und einer Bildspeichereinheit 6. Die Bildspeichereinheit 6 kann das Bildsignal, das von dem A/D-Umsetzer 3 in ein digitales Signal konvertiert wurde, aufgrund von Befehlen, die von der Steuereinheit 4 gesendet werden, speichern.
Wie in den Fig. 2A und 2B dargestellt ist, treten Dichteunschärfen, besonders Dichteneigungen, durch unterschiedlichen Druck bei Benutzung des Stempels auf. Das heißt, in Fig. 2A steht der obere Teil des Stempels unter schwachem Druck und der untere Teil unter starkem Druck, wie durch die schmalen und breiten Zeilen angezeigt wird. Im Gegensatz dazu steht in Fig. 2B der obere Teil unter starkem Druck und der untere Teil unter schwachem Druck. Diese Bilder des Stempels auf dem Dokument 1 werden von der TV-Kamera 2 erkannt.
In Fig. 3A stellt die Ordinate den Dichtepegel und die Abszisse die Verteilung des Drucks (P), die in Fig. 2B in der Längsrichtung gezeigt wird, bei Benutzung des Stempels dar. Das heißt, in der Abszisse ist die starke Kraft an der rechten Seite und die schwache Kraft an der linken Seite dargestellt. Die obere punktierte Zeile stellt einen vorbestimmten Schwellenwert für den Dichtepegel dar. Daher stellt diese Zeile auch den Sättigungswert des Dichtepegels dar.
Wie aus der Zeichnung deutlich hervorgeht, ist die Zeilenbreite W1 bei einem schwachen Druck schmal und die Zeilenbreite W2 bei einem starken Druck breit.
Die ideale Zeilenbreite des Bildes, die durch Korrektur erhalten werden soll, ist in Fig. 3B dargestellt. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, sind beide Zeilenbreiten W3 und W4 bei einem schwachen und einem starken Druck gleich. Das heißt, der Dichtepegel des Bildes ist in allen Bereichen gleichmäßig.
Für den Erhalt der idealen Zeilenbreite des Bildes, wie in Fig. 3B dargestellt ist, werden im allgemeinen Korrekturen, wie in den Fig. 3C und 3D dargestellt ist, dem in Fig. 3A dargestellten Bild hinzugefügt. In diesem Fall wird die in Fig. 3C dargestellte Dichteneigung aufgrund von mittleren Werten des in Fig. 3A dargestellten Dichtepegels erhalten und dann wird eine konverse, in Fig. 3D dargestellte, Dichteneigung aus der in Fig. 3C dargestellten Dichteneigung erhalten. Diese konverse Dichteneigung stellt die Korrekturdichteneigung dar. Da in diesem Fall die rechte Seite breit ist, wie in Fig. 3A dargestellt ist, wird die in Fig. 3D dargestellte Korrekturdichteneigung dem in Fig. 3A dargestellten Bild hinzugefügt und somit das in Fig. 3E dargestellte Bild durch diese Korrektur erhalten.
Wie jedoch in Fig. 3E ersichtlich ist, können der ideale Dichtepegel und die idealen Zeilenbreiten, wie in Fig. 3B dargestellt ist, durch diese Korrektur nicht erhalten werden.
Denn wenn die Verzerrung der Eingangsvorrichtung bei der Korrektur des Bildes groß ist, oder der Dichtepegel beim Quantifizieren gesättigt ist, wenn die Korrektur nur durch Hinzufügen der Dichteneigung, wie in Fig. 3D dargestellt ist, durchgeführt wird, können der ideale Dichtepegel und die idealen Zeilenbreiten, wie in Fig. 3B dargestellt ist, nicht durch diese Korrektur erhalten werden.
Das heißt, wie in den Fig. 4A bis 4G dargestellt ist, ist das Ausmaß der Korrektur auf Grund der Eigenschaft des A/D-Umsetzers 3 beschränkt. Wenn nämlich ein analoges Signal A, das in Fig. 4A dargestellt ist und die Dichte anzeigt, durch vier digitale Signale B, die in Fig. 4B dargestellt sind, geteilt wird, können die wichtigen Teile, in denen eine beachtliche Veränderung in der Dichteneigung vorliegt, aus dieser analog-digital-Umsetzung nicht erhalten werden, da die digitalisierten Intervalle zu breit sind. Im Gegensatz dazu, wenn nur die wichtigen Teile in vier digitale Signale B mit schmalen digitalisierten Intervallen konvertiert werden, wie in den Fig. 4D und 4E dargestellt ist, kann der Dichtepegel aufgrund der Eigenschaft des A/D-Umsetzers 3 gesättigt sein.
Zwar ist ein nichtlinearer A/D-Umsetzer bekannt, aber dieser nichtlineare A/D-Umsetzer ist sehr teuer und in diesem System schwierig zu verwenden.
Wenn, wie oben erklärt wurde, ein zu großes analoges Signal in den A/D-Umsetzer 3 eingegeben wird, wie in Fig. 4E dargestellt ist, (d. h. einen digitalen Wert von "3" überschreitet), werden alle Ausgangssignale des A/D-Umsetzers 3 ein maximaler digitaler Wert "3". Demgemäß zeigt der Ausgang des A/D-Umsetzers 3 nur den digitalen Wert "3" an, obwohl es Unterschiede im Dichtepegel über dem digitalen Wert "3" gibt. Folglich zeigt der digitale Ausgang des A/D-Umsetzers 3 nicht den oräzisen Dichtepegel des Eingangsbildes an.
Es wird nun ein erfindungsgemäßes Bildverarbeitungssystem mit Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich erklärt.
In den Fig. 5A bis 5G werden die erforderlichen Schritte zum Erhalt des idealen Dichtepegels und der idealen Zeilenbreiten, die in Fig. 5G dargestellt sind, gezeigt. Fig. 5A zeigt dieselben Merkmale wie Fig. 3A. In Fig. 5B wird der Dichtepegel durch Berechnung des gesättigten Dichtepegels, basierend auf einer "Matrixfensterabtastung", zum Beispiel n·n-Matrixfenster, ausgedehnt, wie in der Folge erklärt wird. Durch diese Matrixfensterabtastung kann die Dichteneigung erhalten werden, wie durch die schräge punktierte Linie in Fig. 5C und die vollen Linien in Fig. 5D dargestellt ist. Die konverse Korrekturdichteneigung kann, wie in Fig. 5E dargestellt ist, von der Dichteneigung erhalten werden. Der vereinheitlichte Dichtepegel, wie in Fig. 5F dargestellt ist, kann durch Addition des in Fig. 5C dargestellten Zeichens zu der in Fig. 5E dargestellten Korrekturdichteneigung erhalten werden. Die in Fig. 5G dargestellten idealen Zeilenbreiten W3 und W4 können durch Abschneiden der oberen Teile oder Spitzen des Zeichens aufgrund des vorbestimmten Dichteschwellenwertes erhalten werden.
In Fig. 6 bezeichnet das Bezugszeichen 7 einen Bildspeicher, 8 einen Bildarbeitsspeicher, 9 eine Dichtepegelausdehnungsschaltung, 10 eine Dichteneigungsdetektionsschaltung und 11 eine Korrekturschaltung.
Der Bildspeicher 7 speichert Bilder vor, während und nach der Korrektur.
Der Bildarbeitsspeicher 8 speichert vorübergehend Zwischendaten des Bildes während der Korrektur.
Die Dichtepegelausdehnungsschaltung 9 dient zur Ausdehnung des Dichtepegels, wie in Fig. 5B dargestellt ist. Die Schaltung 9 liest den Inhalt des Speichers 7 durch eine Datenleitung a aus und dehnt den Dichtepegel aus. Die Schaltung 9 gibt auch diese ausgedehnten Daten an den Arbeitsspeicher 8 durch eine Datenleitung b aus. Danach liest die Schaltung 9 den Inhalt des Arbeitsspeichers 8 aus, dehnt den Dichtepegel aus und gibt dann diese ausgedehnten Daten durch eine Datenleitung a' an den Speicher 7 aus. Diese Abläufe werden zwischen dem Speicher 7 und dem Speicher 8 durch die Schaltung 9 wiederholt. Das heißt, wenn ein Bild verarbeitet wird, liest die Schaltung 9 auch den Inhalt des Arbeitsspeichers 8 durch die Datenleitung b' aus, dehnt den Dichtepegel aus und gibt das Bild mit einem zweimal ausgedehnten Dichtepegel an den Speicher 7 aus. Diese Abläufe werden wiederholt, bis der Dichtepegel des letzten Bildelementes ausgedehnt ist. Wenn die Ausdehnung des Dichtepegels vollständig ist, gibt die Schaltung 9 über eine Datenleitung c einen Befehl für den Betriebsbeginn an die Dichteneigungsdetektionsschaltung 10 aus.
Die Dichteneigungsdetektionsschaltung 10 liest den Inhalt des Arbeitsspeichers 8 durch eine Datenleitung d aus und berechnet die Dichteneigung. Die berechneten Daten werden durch eine Datenleitung e an die Korrekturschaltung 11 ausgegeben und auch über eine Datenleitung f für den Betriebsbeginn der Schaltung 11 verwendet.
Die Korrekturschaltung 11 liest den Inhalt des Arbeitsspeichers 8 durch eine Datenleitung g aus und korrigiert den Dichtepegel aufgrund der von der Schaltung 10 über die Datenleitung e ausgelesenen Daten, indem Fig. 5C der Fig. 5F hinzugefügt wird, und erhält die idealen Zeilenbreiten W3 und W4, wie in Fig. 5G dargestellt ist. Die Datenausgabe von der Schaltung 11 wird dann zu dem Speicher 7 gesteuert.
Fig. 7 ist ein ausführliches Blockdiagramm der Dichtepegelausdehnungsschaltung 9, die in Fig. 6 dargestellt ist. In Fig. 7 bezeichnen die Bezugszeichen 12 bis 20 Verzögerungsschaltungen; 21 und 22 Zeilenpuffer; 23 bis 29 Addierer; 30 ein Schieberegister; 105 und 106 Register; 107 und 108 Komparatoren; 109 und 110 Register; 111 und 112 Addierer; 113 eine ODER-Schaltung; 114 einen Selektor; 115 Verzögerungsschaltungen und 116 einen Selektor.
In der Schaltung 9, wird die "Matrixfensterabtastung", d. h. die Bildabtastung durch ein Matrixfenster, durchgeführt, um eine Ausdehnung des Dichtepegels zu erhalten. Die Matrixfenstergröße ist zum Beispiel auf n·n-Matrixfenster eingestellt, zum Beispiel 3·3 in dieser Ausführungsform. Zur Durchführung einer sogenannten lokalen parallelen Verarbeitung sind Verzögerungsschaltungen 12 bis 20 und Zeilenpuffer 21 und 22 sind vorgesehen. Jeder der Ausgänge der Schaltungen 12 bis 20 entspricht einem der Bildelemente in dem 3·3 Bereich des Matrixfensters im Speicher 7. Zum Beispiel stellt die Verzögerungsschaltung 12 ein Bildelement dar.
Die Addierer 23 bis 29 addieren jeweils die Ausgänge der Schaltungen 12 bis 20, d. h., die Dichte der acht peripheren Bildelemente mit Ausnahme des Zentrums des Bildelementes im Matrixfensterbereich von 3·3. Die Zeilenpuffer 21 und 22 werden zur parallelen Verarbeitung jedes der Eingangsbildelemente mit einer Verzögerung von drei Bildelementen in einer Zeile verwendet. Das Schieberegister 30 berechnet einen mittleren Dichtewert AV als einen typischen Vorhersagewert für die acht peripheren Bildelemente im Matrixfensterbereich von 3·3. Dieses Verfahren zum Ermitteln eines Mittelwertes ist die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das Register 105 speichert einen oberen Dichteschwellenwert THH, der als Aufwärtsausdehnung verwendet wird, und das Register 106 speichert einen unteren Dichteschwellenwert THL, der als Abwärtsausdehnung verwendet wird. Wenn der Mittelwert AV kleiner als der Schwellenwert THH ist, gibt der Komparator 107 "0" aus, und wenn AV größer als THH ist, gibt der Komparator 107 "1" aus. Wenn AV größer als der Schwellenwert THL ist, gibt der Komparator 108 "0" aus, und wenn AV kleiner als THL ist, gibt der Komparator 108 "1" aus.
Das Register 109 speichert zuvor den Wert, der zu dem Mittelwert AV addiert werden soll, wenn AV größer als THH ist, und das Register 110 speichert zuvor den Wert, der zu dem Mittelwert AV addiert werden soll, wenn AV kleiner als THL ist. Der Addierer 111 addiert den Mittelwert Ab zu Daten im Register 109 und der Addierer 112 addiert den AV zu Daten im Register 110. Der Selektor 116 gibt den Ausgang des Addierers 112 an den Selektor 114 aus, wenn der Ausgang des Komparators 107 gleich "0" ist, und der Selektor 116 gibt den Ausgang des Addierers 111 an den Selektor 114 aus, wenn der Ausgang des Komparators 107 gleich "1" ist. Die ODER-Schaltung 113 gibt die ODER-Logik der Ausgänge der Komparatoren 107 und 108 aus.
Wenn der Ausgang der ODER-Schaltung 113 "0" ist, selektiert der Selektor 114 den Ausgang der Verzögerungsschaltungen 115 (d. h. den Dichtewert des Eingangsbildes) und wenn der Ausgang der Schaltung 113 "1" ist, selektiert der Selektor 114 den Ausgang des Selektors 116 und gibt diesen Wert aus. Die Verzögerungsschaltungen 115 sind vorgesehen, um eine richtige Zeitsteuerung zwischen dem Ausgang der Verzögerungsschaltung 16 und den Ausgängen der Addierer 111 und 112 zu erhalten.
Kurz gesagt, funktioniert die in Fig. 7 dargestellte Schaltung, d. h. die Dichtepegelausdehnungsschaltung 9, wie folgt. Der wahlweise kleine 3·3-Bereich mit Bildelementen wird auf das Eingangsbild gesetzt. Der Mittelwert der Dichte AV wird aus acht peripheren Bildelementen in dem kleinen 3·3-Bereich erhalten und der Mittelwert AV wird mit beiden Schwellenwerten THH und THL verglichen. Das Zentrum des Bildelementes in dem kleinen 3·3-Bereich wird wie folgt verarbeitet. Das heißt, wenn AV zwischen THH und THL liegt (THL < AV < THH), wird der Dichtepegel des Zentrums des Bildelementes am Dichtepegel des Eingangsbildes gehalten. Wenn AV kleiner oder gleich THL ist (AV ≤ THL), wird das Zentrum des Bildelementes um den von AV subtrahierten Wert durch den vorbestimmten Wert ersetzt. Wenn AV größer oder gleich THH ist (THH ≥ AV), wird das Zentrum des Bildelementes um den zu AV addierten Wert durch den vorbestimmten Wert ersetzt. Somit wird bei jedem Abtasten eines Bildes der Schwellenwert THH aufwärts und der Schwellenwert THL abwärts bewegt. Diese Schritte für die Aufwärts- und Abwärtsausdehnung werden wiederholt, bis kein Austausch des Zentrums des Bildelementes mehr erforderlich ist und somit ein Bild mit dem ausgedehnten Bildpegel, wie in Fig. 5B dargestellt ist, durch diese wiederholten Schritte erhalten wird.
Die Dichteneigung wird durch die folgenden Schritte erhalten. In Fig. 8A ist der Bildbereich durch das Quadrat SQ dargestellt, und ein Objektbild, zum Beispiel ein Stempel, ist durch das Oval OV dargestellt. Das Oval OV liegt innerhalb der Grenzen der Ordinaten (Xmin, Ymin, Xmax, Ymax). Wie in den Fig. 8B bis 8E dargestellt ist, weisen die schrägen Zeilenteile kleine Flächen A1, A2, A3 und A4 auf. Das Bildelement mit einem maximalen Dichtepegel ist in jedem der kleinen Bereich A1 bis A4 enthalten.
Die Dichteneigung Sx in der X-Richtung und die Dichteneigung Sy in der Y-Richtung werden durch die folgenden Formeln erhalten:
worin G&sub1; bis G&sub4; die maximale Dichte bei den Koordinaten (Xn, Yn) (n = 1, 2, 3 und 4) zeigen.
Fig. 9 ist ein ausführliches Blockdiagramm der Dichteneigungsdetektionsschaltung, die in Fig. 6 dargestellt ist. In Fig. 9 stellen die Bezugszeichen 36 bis 39 Maximaldichteberechnungsschaltungen (DCC) dar; 40 bis 45 arithmetische Schaltungen (ALU); 46 bis 51 Multiplizierer (MLT); 52 bis 55 auch arithmetische Schaltungen; 56 und 57 Dividierer (DIV).
Jeder der Maximaldichteberechnungsschaltungen 36 bis 39 wird für den Erhalt einer Maximaldichte Gn und ihrer Koordinaten (Xn, Yn) in bezug auf jeden der kleinen Bereiche A1 bis A4 verwendet. Die arithmetischen Schaltungen 40 bis 45 berechnen die Formeln (G&sub2; - G&sub1;), (x&sub2; - x&sub1;), (y&sub2; - y&sub1;), (y&sub4; - y&sub3;), (x&sub4; - x&sub3;), (G&sub4; - G&sub3;). Die Multiplizierer 46 bis 51 berechnen die folgenden Formeln:
(G&sub2; - G&sub1;) x (y&sub4; - y&sub3;), bei 46,
(G&sub4; - G&sub3;) x (y&sub2; - y&sub1;), bei 47,
(x&sub2; - x&sub1;) x (y&sub4; - y&sub3;), bei 48,
(x&sub4; - x&sub3;) x (y&sub2; - y&sub1;), bei 49,
(G&sub2; - G&sub1;) x (x&sub4; - x&sub3;), bei 50,
(G&sub4; - G&sub3;) x (x&sub2; - x&sub1;), bei 51.
Die arithmetischen Schaltungen 52 bis 55 berechnen die folgenden Formeln:
(G&sub2; - G&sub1;)x(y&sub4; - y&sub3;) - (G&sub4; - G&sub3;)x(y&sub2; - y&sub1;), bei 52,
(x&sub2; - x&sub1;)x(y&sub4; - y&sub3;) - (x&sub4; - x&sub3;)x(y&sub2; - y&sub1;), bei 53,
(y&sub2; - y&sub1;)x(x&sub4; - x&sub3;)) - (y&sub4; - y&sub3;)x(x&sub2; - x&sub1;), bei 54,
(G&sub2; - G&sub1;)x(x&sub4; - x&sub3;) - (G&sub4; - G&sub3;)x(x&sub2; - x&sub1;), bei 55.
Der Dividierer 56 berechnet die Dichteneigung Sx, basierend auf den Ausgängen der Schaltungen 52 und 53, und der Dividierer 57 berechnet die Dichteneigung Sy, basierend auf den Ausgängen der Schaltungen 54 und 55.
Fig. 10 ist eine ausführliche Schaltung jeder der Maximaldichteberechnungsschaltungen 36 bis 39, die in Fig. 9 dargestellt sind. In Fig. 10 stellt das Bezugszeichen 58 einen Zähler dar; die Bezugszeichen 59 bis 62 Register; 63 bis 66 Komparatoren; 67 eine UND-Schaltung; 68 einen Selektor; 69 einen Komparator und 70 bis 72 Register.
Der Zähler 58 zählt einen synchronen Signalausgang von der Steuereinheit zusammen, der mit einem Bildelementsignal für das Eingangsbild synchronisiert ist. Die obere Zählzahl stellt die Y-Koordinate auf der zweidimensionalen Koordinate dar und wird an eine Datenleitung j ausgegeben. Die untere Zählzahl stellt die X-Koordinate auf der zweidimensionalen Koordinate dar und wird an eine Datenleitung i ausgegeben. Jedes der Register 59 bis 62 speichert einen Minimalwert der X-Koordinate, einen Minimalwert der Y-Koordinate, einen Maximalwert der X-Koordinate und einen Maximalwert der Y-Koordinate. Jeder der Komparatoren 63 bis 66 gibt "1" im Koordinatenwert des Eingangsbildelementes an diesem Punkt aus, wenn der Wert der X-Koordinate den Wert des Registers 59 übersteigt, wenn der Wert der Y-Koordinate den Wert des Registers 60 übersteigt, wenn der Wert der X-Koordinate geringer als der Wert des Registers 61 ist und wenn der Wert der Y-Koordinate geringer als der Wert des Registers 62 ist. Jeder der Komparatoren 63 bis 66 gibt auch "0" aus, außer in den oben genannten Fällen. Das heißt, der Ausgang der UND-Schaltung 67 wird "1", wenn die Koordinatenwerte der Eingangsbildelemente an diesem Punkt in dem quadratischen Bereich durch Koordinaten der Register 59 bis 62 definiert werden.
Der Selektor 68 gibt "000... 0" aus, wenn der Ausgang der UND-Schaltung 67 "0" ist, und gibt den Eingangsdichtewert des Bildelementes an diesem Punkt aus, wenn der Ausgang der UND-Schaltung 67 "1" ist. Der Komparator 69 vergleicht den Ausgang des Selektors 68 mit dem Ausgang des Registers 70 und gibt "1" aus, wenn der Ausgang des Selektors 68 größer als jener des Registers 70 ist. Das Register 70 speichert eine Maximaldichte G&sub1;. Das Register 70 speichert auch den Ausgang des Selektors 68, wenn der Ausgang des Komparators 69 gleich "1" ist, nachdem das Register 70 durch ein Rücksetzsignal (RST) freigegeben wurde. Die X- und Y-Koordinaten des Eingangsbildelementes an diesem Punkt werden über Datenleitungen i und j in die Register 71 und 72 eingegeben, wenn der Ausgang des Komparators 69 "1" ist.
Fig. 11 ist ein ausführliches Blockdiagramm der Korrekturschaltung 11, die in Fig. 6 dargestellt ist. In Fig. 11 stellen die Bezugszeichen 73 einen Zähler, 74 und 75 Multiplizierer und 76 und 77 Addierer dar.
Der Zähler 73 besitzt dieselbe Funktion wie jener in Fig. 10. Der Zähler 73 zählt die X-Koordinate und Y-Koordinate aufgrund des synchronen Signals (SYN) und gibt sie an die Multiplizierer 74 und 75 aus. Der Multiplizierer 74 multipliziert die Y-Koordinate des Eingangsbildelementes an diesem Punkt mit "-Sy" und gibt das Ergebnis an den Addierer 76 aus. Der Multiplizierer 75 multipliziert auch die X-Koordinate des Eingangsbildelementes an diesem Punkt mit "-Sx" und gibt das Ergebnis an den Addierer 76 aus. Der Addierer 76 addiert beide Ausgänge der Multiplizierer 74 und 75. Der Addierer 77 addiert auch den Ausgang des Addierers 76 zu der Dichte des Eingangsbildes. Durch diese Schritte wird das korrigierte Bild vom Addierer 77 ausgegeben.
Fig. 12 ist ein schematisches Blockdiagramm des Stempelverifikationssystems unter Verwendung des in Fig. 6 dargestellten Bildverarbeitungssystems. In Fig. 12 bezeichnet das Bezugszeichen 80 dieselbe Schaltung wie jene in Fig. 6, 81 eine Bildeingangseinheit, welche die TV-Kamera 2 und den A/D-Umsetzer 3 beinhaltet, 82 eine Steuereinheit, 83 einen Standardmusterspeicher, 84 einen Pufferspeicher, 85 eine Verifikationseinheit und 86 eine Anzeigeeinheit.
Wenn das Bild des Stempels von der Bildeingangseinheit 81 in die Vorrichtung 80 durch einen Eingangsbefehl von der Steuerschaltung 82 eingegeben wird, speichert der Bildspeicher 7 die Dichtedaten des Eingangsbildes. Die Korrekturschaltung 80 korrigiert die Dichteneigung oder Zeilenbreite des Eingangsbildes durch einen Korrekturbefehl von der Steuerschaltung 82. Der Speicher 7 speichert wieder die erhaltenen Daten, die von der Schaltung 11 korrigiert wurden. Der Standardmusterspeicher 83 speichert zuvor ein Standardmuster (zum Beispiel 16 Gradationen) des registrierten Stempels. Das Standardmuster wird aus dem Speicher 83 durch einen Auslesebefehl von der Schaltung 82 ausgelesen und in dem Pufferspeicher 84 gespeichert. Die Verifikationseinheit 85 verifiziert das in Speicher 7 gespeicherte Eingangsbild mit dem im Pufferspeicher 84 gespeicherten Standardmuster. Die Anzeigeeinheit 86 zeigt die erhaltenen Daten, die durch die Einheit 85 verifiziert wurden, an.
Es ist zu beachten, daß das Bildverarbeitungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur zur Verifikation eines registrierten Stempels verwendet werden kann, sondern auch zur Verifizierung eines Fingerabdrucks oder eines Druckbuchstabens und ähnlichem.
In der obenbeschriebenen Ausführungsform wird der Ablauf zur Ausdehnung des Dichtepegels, wie oben erwähnt, durch Schwellenwerte und den Mittelwert AV der acht peripheren Bildelement in dem 3·3-Bereich durchgeführt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf das obige Verfahren beschränkt.
In der Folge wird ein weiteres Verfahren zum Ausdehnen des Dichtepegels als die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben.
In dieser Ausführungsform werden eine Schwellendichte GTH des Bildelementes und eine Schwellenzahl KTH des Bildelementes zur Ausdehnung des Dichtepegels verwendet. Dieses Verfahren wird mit Bezugnahme auf die Fig. 13A bis 13G erklärt.
In Fig. 13A sind "0", "1" und "2" digitalisierte Dichtepegel des Eingangsbildes. Die Dichteverteilung entlang der Zeile A-B in Fig. 13A ist in Fig. 13B dargestellt. Die Ordinate stellt den Dichtepegel und die Abszisse die X-Koordinate dar. Wie aus Fig. 13C hervorgeht, ist der Maximaldichtewert "2" und die Schwellendichte GTH wird auf "2" eingestellt. Die Schwellenzahl KTH des Bildelementes wird in dieser Ausführungsform auf "8" eingestellt. Nur ein Bildelement ist über dem GTH (=2) im Bereich A (1 < KTH), drei über dem GTH im Bereich B (3 < KTH) und acht über dem GTH im Bereich C (8 = KTH). Daher wird der Dichtepegel der Bildelemente A und B nicht verändert und der Dichtepegel des Zentrums des Bildelementes C wird um "1" zu dem Dichtepegel "2" addiert. Es werden dieselben obenbeschriebenen Schritte in allen Bereichen des in Fig. 13C dargestellten Bildes durchgeführt, so daß das neue Dichtemuster erhalten wird, wie in Fig. 13D dargestellt ist. Danach ist die Dichteverteilung entlang der Zeile A'-B' von Fig. 13D in Fig. 13E dargestellt. Die Ausdehnung des Dichtepegels wird durch die oben genannten Schritte wie folgt durchgeführt. Das heißt, eine neue Schwellendichte GTH wird auf "3" eingestellt und es werden dieselben Schritte wie oben in allen Bereichen des in Fig. 13D dargestellten Bildes durchgeführt, so daß ein neues Dichtemuster, wie in Fig. 13F dargestellt ist, erhalten wird. Die Dichteverteilung entlang der Zeile A'-B' in Fig. 13F ist in Fig. 13G dargestellt. Wie aus Fig. 13F hervorgeht, wird die Ausdehnung des Dichtepegels nicht mehr durchgeführt, da nur ein Bildelement den Maximaldichtewert (=4) aufweist.
Wie oben erklärt wurde, wird dieser Ablauf durch die Addition von "1" zu der Maximaldichte des Bildes unmittelbar vor der Ausdehnung durchgeführt. Bei einer tatsächlichen Ausdehnungsprozedur sollte der Wert, der dem Zentrum des Bildelementes hinzugefügt wird, bei jeder Ausdehnung in Übereinstimmung mit der Dichteneigung des Objekts verändert werden.
Die Fig. 14A und 14B zeigen Beispiele von falschen Ausdehnungen aufgrund der Addition eines ungeeigneten Wertes.
Zur Ermittlung des geeigneten Wertes, der hinzugefügt werden soll, sollte ein Dichtegradient in jenem Dichteteil erhalten werden, in dem der Dichtepegel verändert ist. Die Ausdehnung sollte unter Verwendung dieses Dichtegradienten erfolgen. Der Dichtegradient kann aus dem Unterschied zwischen jedem der Dichtepegel von benachbarten Bildelementen erhalten werden.
In Fig. 15 stellen Bezugszeichen LU bis RD jedes der Bildelemente dar. Der Dichtegradient im Zentrum des Bildelementes MM wird durch die folgenden Formeln ermittelt.
Wenn RD - MM = 0 oder MM - LU = 0, ist der Dichtegradient RLU = 0;
Wenn RD - MM ≠ 0 oder MM - LU ≠ 0, ist RDLU = Maximalwert von ( RD - MM , MM - LU );
Wenn RM - MM = 0 oder MM - LM = 0, ist RMLM = 0;
Wenn RM - MM ≠ 0 und MM - LM ≠ 0, ist RMLM = max ( RM - MM , MM - LM );
Wenn RU - MM = 0 oder MM - LD = 0, ist RULD = 0;
Wenn RU - MM ≠ 0 UND MM - LD ≠ 0, ist RULD = max ( RU - MM , MM - LD );
Wenn MD - MM = 0 oder MM - MU = 0, ist MDMU = 0; und
Wenn MD - MM ≠ 0 und MM - MU ≠ 0, ist MDMU = max ( MD -MM , MM - MU .
Demgemäß werden die Dichtegradienten als typische Vorhersagewerte durch die folgende Formel angegeben:
max (RDLU, RMLM, RULD, MDMU) (3)
Die Formel (3) wird zur Berechnung des Dichtegradienten, der in Fig. 16 durch die punktierte Linie C dargestellt ist, verwendet.
In Fig. 17 stellt die volle Linie einen tatsächlichen digitalen Kreis dar. Die punktierte Linie stellt einen digitalisierten Kreis dar. In diesem Fall wird die Schwellenzahl KTH des Bildelementes für die Ausdehnung auf "7" eingestellt, da der Kreis mit der punktierten Linie dem tatsächlichen Kreis näher ist. Wenn daher bei einer Schwellenzahl KTH "7" die Schwellendichte GTH auf "1" eingestellt wird, werden die Dichtepegel der Bildelemente D und E wie in Fig. 17 dargestellt ist, ausgedehnt.
Fig. 18A zeigt den Ablauf, wenn in der Nähe des Maximalwertes des Dichtepegels Rauschen vorhanden ist. Bei den oben beschriebenen Ausdehnungsprozeduren wird dieser Rauschpegel, wie in Fig. 18B dargestellt ist, ausgedehnt. Da die Ausdehnung jedoch wie in Fig. 18C dargestellt ist, erfolgen sollte, wird zunächst der Dichtepegel, wie durch die volle Linie in Fig. 18D dargestellt ist, verringert und dann die Ausdehnung durch den obenbeschriebenen Ablauf durchgeführt. Zur Bestimmung des Schwellenwertes PK zur Beseitigung des Einflusses von Rauschen und zur Reduktion des Dichtepegels, wird ein Dichtehistogramm, wie in Fig. 19 dargestellt ist, verwendet.
In Fig. 19 stellt die Ordinate die Zahl N der Bildelemente dar und die Abszisse stellt den Dichtepegel D dar. Die linke Seite der punktierten Linie zeigt den Bildhintergrund und die rechte Seite der punktierten Linie zeigt das Objektbild, zum Beispiel einen Stempel. In diesem Fall wird der Maximalwert PK der Dichte in dem Objekt als Schwellenwert TH des Dichtepegels verwendet.
Fig. 20 zeigt ein schematisches Blockdiagramm zur Verarbeitung der oben genannten Ausdehnungsprozedur des Dichtepegels. In Fig. 20 stellt das Bezugszeichen 87 eine Steuerschaltung dar; 88 und 89 Bildspeicher; 90 eine Dichtegradientendetektionsschaltung; 91 eine Dichtehistogrammextraktionsschaltung; 92 eine Dichtegradationsreduktionsschaltung; 93 eine Dichtegradationsausdehnungsschaltung und 94 eine Maximaldichtedetektionsschaltung.
Die Steuerschaltung 87 steuert das Auslesen und Einschreiben der Speicher 88 und 89, stellt verschiedene Parameter ein, die an die Schaltungen 90 bis 94 gesendet werden und berechnet unterschiedliche Schwellenwerte.
Die Speicher 88 und 89 speichern das Bild vor der Verarbeitung, während der Verarbeitung und nach der Verarbeitung.
Die Dichtegradientendetektionsschaltung 90 liest den Inhalt des Speichers 88 über eine Datenleitung d aus, berechnet die Summe des Dichtegradientenwertes und der Anzahl der Bildelemente in einem Bild, die keinen Dichtegradienten von "0" aufweisen, und gibt die erhaltenen Daten über eine Datenleitung C an die Schaltung 87 aus. Die Summe des Dichtegradientenwertes wird durch die Anzahl der Dichtegradienten dividiert, so daß ein mittlerer Dichtegradient AV in der Steuerschaltung 87 erhalten werden kann.
Die Dichtehistogrammextraktionsschaltung 91 liest den Inhalt des Speichers 89 über eine Datenleitung d aus, berechnet das Dichtehistogramm (Anzahl der Bildelemente pro jedem Dichtewert) und gibt dies über eine Datenleitung C an die Steuerschaltung 87 aus. Die Steuerschaltung 87 erkennt Spitzen und Vertiefungen im Dichtehistogramm und berechnet den Schwellenwert Pk, der zur Reduktion des Dichtepegels verwendet werden soll.
Die Dichtegradationsreduktionsschaltung wird zur Beseitigung der Rauschstörung verwendet. Die Schaltung 92 erhält den Schwellenwert Pk von der Steuerschaltung 87 über eine Datenleitung c, liest den Inhalt des Speichers 88 über die Datenleitung d aus und gibt das Bild mit einem reduzierten Dichtepegel an den Speicher über die Datenleitung e aus.
Die Dichtegradationsausdehnungsschaltung 93 erhält den Schwellenwert, der für die Ausdehnung verwendet wird, über die Datenleitung c, liest den Inhalt des Speichers 88 über die Datenleitung d aus und gibt das Bild mit einem einmal ausgedehnten Dichtepegel an den Speicher 89 über die Datenleitung e aus.
Die Maximaldichtedetektionsschaltung 94 liest den Inhalt des Speichers über die Datenleitung d aus und berechnete Gn (xn, yn) und Sx, Sy, Sx und Sy werden über die Datenleitung c in die Steuerschaltung 87 eingegeben.
Fig. 21 ist ein ausführliches Blockdiagramm der Dichtegradientendetektionsschaltung 90, die in Fig. 20 dargestellt ist. In Fig. 21 bezeichnen die Bezugszeichen 119 bis 127 Verzögerungsschaltungen. Wie oben erwähnt wurde, stellt jeder der Ausgänge der Verzögerungsschaltungen den Dichtewert eines optischen 3·3- Bereichs in dem Bild dar. Die Bezugszeichen 128 und 129 stellen Zeilenpuffer dar, die drei Bildelemente einer Zeile speichern und ausgeben. Die Bezugszeichen 130 und 131 stellen Absolutwertberechnungsschaltungen dar. Jede der Schaltungen 130 und 131 berechnet " LU - MM , MM - RD ". Die Funktionen dieser Schaltungen werden mit Bezugnahme auf Fig. 22 erklärt. In Fig. 22 stellen die Bezugszeichen A und B einen positiven Wert, z. B. "1", dar. Das Eingangssignal B wird durch einen Inverter 172 umgekehrt und "1" wird durch einen Addierer 173 hinzugefügt. Demgemäß wird ein Ausgang f des Addierers 173 ein Komplement von "2" von Eingang B. Der Ausgang f wird auch durch den Addierer 174 dem Eingangssignal A hinzugefügt. Ein Übertragungssignal g des Addierers 174 wird "1", wenn A größer oder gleich B ist, und wird "0", wenn A kleiner als B ist. Das heißt, wenn (A - B) größer oder gleich Null ist, wird der Ausgang des Addierers 174 mit seinem eigenen Ausgang als erhaltene Daten verwendet, und wenn (A - B) kleiner Null ist, wird der durch den Inverter 175 umgekehrte Wert als die erhaltenen Daten verwendet. Die Bezugszeichen 176 bis 178 sind exklusive ODER-Schaltungen. Jeder der Ausgänge wird aufgrund einer ODER-Logik zwischen dem Ausgang des Inverters 175 und dem Ausgang des Addierers 174 erhalten. In Fig. 21 bezeichnen die Bezugszeichen 132 und 133 Komparatoren. Jeder der Komparatoren überprüft, ob die Ausgänge der Schaltungen 130 und 131, d. h. LU - MM und MM - RD , "0" oder "1" sind. Wenn der Ausgang "0" ist, gibt der Komparator "1" aus. Das Bezugszeichen 134 bezeichnet eine logische NAND-Schaltung. Die NAND- Schaltung 134 gibt "1" aus, wenn nur beide Eingänge "0" sind. Das Bezugszeichen 135 bezeichnet einen Komparator und 136 einen Selektor. Der Komparator 135 vergleicht den Wert LU - MM mit dem Wert MM - RD und der Selektor 136 gibt den größeren Wert aus. Das Bezugszeichen 137 bezeichnet eine UND-Schaltung. Diese Schaltung 137 ist in Fig. 23 genau dargestellt. Der Ausgang des Selektors 136 wird "0", wenn zumindest einer von LU - MM oder MM - RD in der Schaltung 137 "0" ist. Die Schaltungen 138 bis 145, 146 bis 153 und 154 bis 161 haben dieselben Funktionen wie die Schaltungen 130 bis 137. Diese Schaltungen berechnen MU - MM und MM - MB , RU - MM und MM - LB , und LM - MM und MM - RM durch dieselbe Methode, wie oben beschrieben wurde. Die Bezugszeichen 162, 164 und 166 bezeichnen Komparatoren und 163, 165 und 167 Selektoren. Ein Maximalwert unter den Ausgängen der UND-Schaltungen 137, 145, 153 und 161 wird von dem Selektor 137 ausgegeben. Das Bezugszeichen 168 ist ein Addierer und 169 ein Register. Das Register 169 wird durch ein Rücksetzsignal (RST) freigegeben, und danach wird die Summe der Inhalte des Registers 169 und der Ausgang des Selektors 167 erhalten. Diese Werte werden wieder in Register 169 gespeichert, so daß die Summe der Dichtegradientenwerte im Register 169 gespeichert wird. Das Bezugszeichen 170 ist eine ODER-Schaltung und 171 ein Zähler. Nachdem der Zähler 171 durch das Rücksetzsignal (RST) freigegeben wurde, wird die Summe der Dichtegradientenwerte im Zähler 171 gespeichert, wenn der Dichtegradient nicht "0" ist.
Fig. 24 ist ein ausführliches Blockdiagramm der Dichtehistogrammextraktionsschaltung 91, die in Fig. 20 dargestellt ist. Das Bezugszeichen 182 ist eine Verzögerungsschaltung, die durch jeden Takt des Bildelementes betätigt wird. Der Ausgang der Schaltung 182 ist der Dichtewert des Eingangsbildes, wie zuvor erklärt wurde. Die Bezugszeichen 183-1 bis 183-n sind Komparatoren und jeder dieser Komparatoren 183-1 bis 183-n vergleicht den Ausgang der Verzögerungsschaltung 182 mit jedem "1", "2", . . ..."n" des Dichtewertes des Eingangsbildes und gibt nur "1" aus, wenn der Ausgang der Verzögerungsschaltung eines von "1", "2", . . ... "n" ist. Die Bezugszeichen 186-1 bis 186-n sind Zähler und jeder der Zähler 186-1 bis 186-n wird durch das Rücksetzsignal (RST) freigegeben, nacheinander bei jedem Ausgang "1" in jedem Komparator 183-1 bis 183-n addiert, und durch die Zahl der Bildelemente mit Dichtewerten gespeichert.
Fig. 25 ist ein ausführliches Blockdiagramm der Dichtegradationsreduktionsschaltung 92, die in Fig. 20 dargestellt ist. In der Figur ist 189 eine Verzögerungsschaltung, die, wie oben erklärt wurde, durch jeden Takt betätigt wird, 190 ist ein Register, das den Schwellenwert Pk des Dichtewertes durch die Steuerschaltung 87 setzt, 191 ist ein Komparator und 192 ein Selektor. Der Komparator 191 vergleicht den Ausgang der Verzögerungsschaltung 189 mit dem im Register 190 gesetzten Schwellenwert. Der Komparator 191 gibt auch ein Signal an den Selektor 192 aus, um den Schwellenwert als Ausgang des Selektors 192 zu erhalten, wenn der Ausgang der Verzögerungsschaltung 189 kleiner als der Schwellenwert ist, und um den Ausgang der Verzögerungsschaltung 189 als den Ausgang des Selektors 192 zu erhalten, wenn der Ausgang der Verzögerungsschaltung 189 größer als der Schwellenwert ist.
Fig. 26 ist ein ausführliches Blockdiagramm der Dichtegradationsausdehnungsschaltung 93, die in Fig. 20 dargestellt ist. Diese Schaltung wird zur Aufwärtsausdehnung des Dichtepegels verwendet. Wie bei Fig. 7 erklärt wurde, bezeichnen die Bezugszeichen 193 bis 201 Verzögerungsschaltungen, 202 und 203 Zeilenpuffer, und 204 und 205 Register. Jedes der Register 204 und 205 speichert die Dichtewerte für die Ausdehnung (Maximaldichtewert vor der Ausdehnung plus mittlerer Dichtegradient AV) und den Schwellenwert GTH für die Ausdehnung (Maximaldichtewert vor der Ausdehnung), basierend auf einem Befehl von der Steuerschaltung 87. Die Bezugszeichen 206 bis 213 sind Komparatoren, und jeder der Komparatoren 206 bis 213 vergleicht den Dichtewert mit dem Schwellenwert GTH des Bildelementes in dem 3·3-Bereich und gibt "1" aus, wenn der Dichtewert des Bildelementes größer als der Schwellenwert ist. Die Bezugszeichen 214 bis 220 sind Addierer. Der Ausgang des Addierers 220 ist die Summe der Ausgänge der Komparatoren 206 bis 213. Das Bezugszeichen 221 ist ein Komparator, und 222 ist ein Selektor. Der Selektor 222 gibt den Wert des Bildelementes des Eingangsbildes aus, wenn der Ausgang des Addierers 220 kleiner als der Schwellenwert GTH = 7 ist, und gibt den im Register 204 gesetzten Wert aus, wenn der Ausgang des Addierers 220 größer als der Schwellenwert GTH = 7 ist.
Die Maximaldichtedetektionsschaltung 94, die in Fig. 20 dargestellt ist, ist dieselbe Schaltung wie die Dichteneigungsdetektionsschaltung 10, die in den Fig. 6 und 9 dargestellt ist. Daher wird von einer ausführlichen Erklärung abgesehen.
Wie zuvor erklärt wurde, werden die Dichteneigungen Sx und Sy durch die Schaltung 94 erhalten. Demgemäß kann das Korrekturbild durch Korrektur der Dichteneigung erhalten werden, nachdem die Sx und Sy Dichteneigungen in die Korrekturschaltung 11 eingegeben wurden.
In der Folge wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich erklärt.
In dieser Ausführungsform wird die Korrektur der Zeilenbreite, basierend auf dem korrigierten Bild durchgeführt, das durch die oben beschriebene Korrektur der Dichteneigung erhalten wurde.
Die Fig. 27A bis 27F zeigen die Abläufe zur Durchführung der Korrektur der Zeilenbreite.
Fig. 27A zeigt das Bild, zum Beispiel einen Stempel, das auf dem Dokument reproduziert ist. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist die Zeilenbreite W1 an der linken Seite schmäler als die Zeilenbreite W2 an der rechten Seite. Das heißt, an der linken Seite stand der Stempel unter einem schwachen Druck und an der rechten Seite stand der Stempel unter einem starken Druck. Die Dichteverteilung entlang der Linie A-B ist in Fig. 27B dargestellt. Die ausgedehnte Dichteverteilung, die bei den Fig. 5A bis 5G erklärt wurde, ist in Fig. 27C dargestellt. Die Dichteneigung kann durch Kopplung beider Spitzen der Dichteverteilung erkannt werden. Gleiche Spitzen der Dichteverteilung können durch Addition der konversen Korrekturdichteneigung erhalten werden, wie in Fig. 27D dargestellt ist. Die Zeilenbreite W3 wird der Zeilenbreite W4 angeglichen, indem mit einem geeigneten Schwellenpegel geschnitten wird, basierend auf dem Dichtehistogramm vor der Ausdehnung der Dichtegradation. Demgemäß kann, wie aus Fig. 27F hervorgeht, das Bild mit gleichen Zeilenbreiten W3 und W4 durch diese Prozeduren erhalten werden.
Fig. 28 ist gleich wie Fig. 19 mit der Ausnahme, daß ein weiterer Schwellenwert THV angelegt wird. Beide Schwellenwerte THP und THV werden zur Reduzierung des Dichtepegels verwendet. Wenn der Dichtewert irgendeines Bildelementes geringer als der Schwellenwert THV ist, wird sein Dichtewert der Schwellenwert. Wenn der Dichtewert irgendeines Bildelementes größer als der Schwellenwert THP ist, wird sein Dichtewert der Schwellenwert.
Die Fig. 29A und 29B sind Zeichnungen, die Fig. 18 entsprechen. In Fig. 27 wird die Reduktion R des Dichtepegels wie durch die volle Linie in Fig. 29B dargestellt ist, durchgeführt, wenn Rauschen in der Nähe des maximalen Dichtepegels zum Zeitpunkt der Ausdehnung des Dichtepegels auftritt.
Fig. 30A zeigt ein Dichtehistogramm für das Bild, nachdem der Dichtepegel ausgedehnt und die Dichteneigung korrigiert wurde. Fig. 30B und 30E zeigen das ursprüngliche Dichtehistogramm, und Fig. 30C zeigt ein Dichtehistogramm, das die reduzierte Dichtegradation des in Fig. 30B gezeigten Dichtehistogramms darstellt. Fig. 30D zeigt die Verhältnisse zwischen Fig. 30A und Fig. 30B. Wie in Fig. 30D dargestellt ist, erfolgt die Abwärtsausdehnung des Dichtepegels außerhalb des ursprünglichen Dichtewertes, wie durch A1 gezeigt wird, und die Aufwärtsausdehnung des Dichtewertes wird innerhalb des ursprünglichen Dichtewertes ausgeführt. Daher ist die Anzahl der Bildelemente im abwärtigen Dichtepegel größer als die Anzahl der Bildelemente im aufwärtigen Dichtepegel. Eine Normierung der Dichtegradation erfolgt, indem die Konfiguration des in Fig. 30A dargestellten Dichtehistogramms dem in Fig. 30B dargestellten Dichtehistogramm angepaßt wird. Das heißt, wie in Fig. 30D dargestellt ist, die Anzahl der Dichtewerte wird vom höheren Teil A3 des in Fig. 30E dargestellten Dichtehistogramms gezählt, und diese Anzahl von Dichtewerten, die durch das Zählen erhalten wird, wird als Anzahl der Dichtewerte zur Entscheidung über die Konfiguration des Dichtehistogramms, das in den Fig. 30A und 30D dargestellt ist, verwendet.
Die Fig. 31A und 31B zeigen eine weitere Ausführungsform des in Fig. 20 dargestellten Blockdiagramms.
Eine Dichtegradationsreduktionsschaltung 233 weist ähnliche Funktionen wie die in Fig. 20 dargestellte Dichtegradationsreduktionsschaltung auf, besitzt aber eine zusätzlich Funktion, um einen weiteren Schwellenwert THV zu verarbeiten. Das heißt, diese Schaltung 233 empfängt die Schwellenwerte THV und THP, die von der Dichtehistogrammextraktionsschaltung 91 erhalten werden, und stellt die Dichteverteilung, wie durch die tatsächliche Linie in Fig. 29B dargestellt ist, wieder her. Dieses wiederhergestellte Bild wird an die Steuerschaltung 87 über die Datenleitung e ausgegeben.
Eine Dichtegradationsausdehnungsschaltung 234 besitzt auch ähnliche Funktion wie die in Fig. 20 dargestellte Dichtegradationsausdehnungsschaltung. Diese Schaltung 234 empfängt die für die Ausdehnung erforderlichen Parameter (Schwellenwert des Dichtewertes und Schwellenwert nach der Ausdehnung) über die Datenleitung c und gibt das Bild des einmal erweiterten Dichtepegels des Eingangsbildes über die Datenleitung e aus.
Eine Dichteneigungskorrekturschaltung 235 empfängt die zu korrigierende Dichteneigung über die Datenleitung c und gibt das korrigierte Bild der Dichteneigung des Eingangsbildes aus. Der Betrieb dieser Schaltung ist derselbe wie jener der in Fig. 11 dargestellten Schaltung.
Eine Dichtegradationsnormierungsschaltung 236 empfängt Dichtegradationsnormierungsdaten (den Dichtewert und seinen Schwellenwert) über die Datenleitung c und dehnt den Dichtepegel aus. Diese Schaltung 236 empfängt auch das korrigierte Bild für die Dichteneigung über die Datenleitung d und gibt das auf den ursprünglichen Dichtepegel zurückgesetzte Bild über die Datenleitung e aus.
Fig. 32 ist dieselbe Schaltung wie die in Fig. 25 dargestellte Dichtegradationsreduktionsschaltung 92, mit der Ausnahme, daß eine Schaltung zur Verarbeitung eines weiteren Schwellenwertes TH hinzugefügt wurde. Wie oben erwähnt, bezeichnet das Bezugszeichen 237 eine Verzögerungsschaltung und 238 und 239 Register. Die Schwellenwerte THV und THP werden in den Registern 238 und 239 gespeichert. Das Bezugszeichen 240 ist eine Komparator und 241 ein Selektor. Der Komparator 240 vergleicht den Ausgang der Verzögerungsschaltung 237 mit dem im Register 238 gespeicherten Schwellenwert THV. Der Komparator 240 steuert den Ausgang des Selektors 241, so daß der Schwellenwert THV als Ausgang des Selektors 241 erhalten wird, wenn der Ausgang der Verzögerungsschaltung 237 kleiner als der Schwellenwert THV ist, und daß der Ausgang der Verzögerungsschaltung 237 als Ausgang des Selektors 241 erhalten wird, wenn der Ausgang der Verzögerungsschaltung 237 größer als der Schwellenwert THV ist.
Das Bezugszeichen 242 ist ebenso ein Komparator und 243 ebenso ein Selektor. Der Komparator 242 vergleicht den Ausgang des Selektors 241 mit dem im Register 239 gespeicherten Schwellenwert THP. Der Komparator 242 steuert den Ausgang des Selektors 243, so daß der Schwellenwert THP als Ausgang des Selektors 243 erhalten wird, wenn der Ausgang des Selektors 241 größer als der Schwellenwert THP ist, und daß der Ausgang des Selektors 241 als Ausgang des Selektors 243 erhalten wird, wenn der Ausgang des Selektors 241 kleiner als der Schwellenwert THP ist.
Die Fig. 33A und 33B sind dieselben Schaltung wie die in Fig. 26 dargestellte Dichtegradationsausdehnungsschaltung 93 mit der Ausnahme, daß die Schaltung zur Verarbeitung der Abwärtsausdehnung hinzugefügt wurde. Wie oben erwähnt, sind die Bezugszeichen 244 bis 252 Verzögerungsschaltungen, 253 und 254 Zeilenpuffer und 255 ein Register. Das Register 255 speichert den Schwellenwert zur Abwärtsausdehnung des Dichtepegels. Die Bezugszeichen 256 bis 263 sind Komparatoren, 264 bis 270 Addierer, 271 und 272 Register, 273 ein Komparator und 274 ein Selektor. Das Bezugszeichen 275 ist ein Register, das den Schwellenwert für die Aufwärtsausdehnung des Dichtepegels speichert, 276 bis 283 sind Komparatoren, 284 bis 290 Addierer, 291 ein Register, 292 ein Komparator und 293 ein Selektor. Die Funktionen dieser Schaltung sind im Grunde dieselben wie jene der in Fig. 26 dargestellten Schaltung 93.
Fig. 34 ist dieselbe Schaltung wie die in Fig. 11 dargestellte Korrekturschaltung 11, mit der Ausnahme, daß die Register 296 und 297 hinzugefügt wurden. Jedes der Register 296 und 297 speichert die Dichteneigungen Sx und Sy, die durch die Steuerschaltung 230 erhalten wurden, aufgrund von Parametern, die von der Maximaldichtedetektionsschaltung 94 erfaßt werden. Wie oben erklärt wurde, berechnen Multiplizierer 298 und 299 die zu korrigierende Dichteneigungen (-Sx x x) und (-Sy x y).
Fig. 35 ist ein ausführliches Blockdiagramm der Dichtegradationsnormierungsschaltung 236. Vor der Erklärung dieser Schaltung wird die Bedeutung der Normierung mit Bezugnahme auf Fig. 36 erklärt.
In Fig. 36 stellt die Ordinate an der linken Seite die Dichte nach der Ausdehnung des Dichtepegels dar, und jene an der rechten Seite den ursprünglichen Dichtepegel des Bildes. "0" bis "n" stellt "n + 1"-Gradation und " " bis " + m" stellt "m + 1"-Gradation dar (n ≥ m). Die Schwellenwerte für die Normierung gehen bis "m", und diese Schwellenwerte werden durch TH&sub1; bis THm dargestellt. Das Bezugszeichen 244 in Fig. 35 stellt eine Verzögerungsschaltung dar. Der Ausgang dieser Schaltung 244 stellt auch den Dichtewert des Eingangsbildes dar. Die Bezugszeichen 244-1 bis 244-n stellen Register dar, die jeden der Schwellenwerte THx (x = 1, 2, . . ., m) speichern.
Der Schwellenwert wird wie folgt bestimmt.
Tabelle 1 zeigt das Dichtehistogramm von elf Gradationen nach Ausdehnung des Dichtepegels, während Tabelle 2 das Dichtehistogramm von vier Gradationen des ursprünglichen Bildes zeigt. Tabelle 1 Tabelle 2
Wie aus diesen Tabellen hervorgeht, ist der Dichtepegel (die Gradation) "3", zum Beispiel in Tabelle 2, "10" Bit. Diese "10" Bit werden vom oberen Teil des in Tabelle 1 gezeigten Dichtepegels gezählt. Das heißt, die "10" Bit sind "1+1+1+1+1+2+2+(2)". Demgemäß wird "-2" des in Tabelle 1 dargestellten Dichtepegels als der Schwellenwert bestimmt. Dieselben Abläufe werden in Hinblick auf andere Dichtepegel durchgeführt.
Diese Schwellenwerte werden durch die in Fig. 30 dargestellte Steuerschaltung 230 erhalten, worin die Bezugszeichen 245-1 bis 245-n Register darstellen, die Dichtepegel speichern, und 246-1 bis 246-n Komparatoren sind. Jeder der Komparatoren 246-a bis 246-n vergleicht den Dichtewert des Eingangsbildes mit jedem der Schwellenwerte und gibt "1" aus, wenn der Dichtewert größer als der Schwellenwert ist, und gibt "0" aus, wenn der Dichtewert kleiner als der Schwellenwert ist. Die Bezugszeichen 248-1 bis 248-n sind Inverter und 247-1 bis 247-n sind UND-Schaltungen. Wenn ein Dichtewert des Bildelementes zwischen den Schwellenwerten THm und TH&sub1; liegt, gibt bei Betrieb der UND-Schaltung entsprechend der Nummer "i", die Nummer "i" UND-Schaltung "1" aus, wenn der Dichtewert nur zwischen dem Schwellenwert THi+1 und THi liegt, und "0" in anderen Fällen. Das heißt, der Ausgang des Komparators 246-1, der UND-Schaltungen 247-1 bis 247-n und des Inverters 248-n wird "1", wenn der Schwellenwert angelegt wird, und die anderen Schaltungen werden "0". Die Bezugszeichen 249-1 bis 249-n sind UND-Schaltungen. Jeder Ausgang des Komparators 246-1, der UND-Schaltungen 247-1 bis 247-n und des Inverters 248-n wird "1", so daß jede der UND-Schaltungen 249-1 bis 249-n den Inhalt der Register 245-1 bis 245-n ausgibt und die anderen UND- Schaltungen "0" ausgeben. Das Bezugszeichen 250 ist eine ODER-Schaltung, die jede Ausgabe des Inhaltes der Register 245-1 bis 245-n ausgibt.
Die Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde zwar in bezug auf ihre Anwendung zur Bildverifizierung von Stempeln und Druckbuchstaben auf Dokumenten gegeben, die vorliegende Erfindung kann aber auch in einem Lager oder ähnlichem zur Materialauswahl verwendet werden, indem Buchstaben, die auf eine Verpackung oder eine auf die Verpackung geklebte Etikette gedruckt sind, gelesen werden.

Claims

1. Bildverarbeitungssystem zum Erkennen und Korrigieren von Verzerrungen eines Eingangsbildes in einem Bildverifikationssystem mit:

einem Bildspeicher (7) zum Speichern digitalisierter Bilder vor, während und nach der Korrektur, einem Arbeitsspeicher (8, zum temporären Speichern von Zwischenbilddaten während der Korrektur, Dichteneigungsdetektionseinrichtungen (16) zum Berechnen der Dichteneigung oder des Gradienten der Bilddaten, und Korrektureinrichtungen (11) zum Korrigieren der Dichteverteilung und der Zeilenbreite des Bildes in Übereinstimmung mit der Dichteneigung, die durch die Dichteneigungsdetektionseinrichtung berechnet wurde, gekennzeichnet durch Dichtepegelausdehungseinrichtungen (9), die angeordnet sind, um eine Matrix von Bildpunkten von dem Bildspeicher (7, und dem Arbeitsspeicher (8) zu lesen, und angeordnet sind, um den Dichtepegel des Bildes durch selektives Ersetzen des Dichtepegels von einem zentralen Bildelement in der Matrix von Punktelementen durch einen modifizierten Dichtepegel auszudehnen, abhängig von dem Ergebnis des Vergleichs, ob ein Wert, der von peripheren Bildelementen der Matrix berechnet wurde, größer als ein vorbestimmter Dichtepegelschwellenwert ist, und daß die Dichteneigungsdetektionseinrichtung angeordnet ist, um die Dichteneigung aus den ausgedehnten Dichtepegeln zu berechnen.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtepegelausdehnungseinrichtungen (9) eine Vielzahl von Verzögerungsschaltungen (12-20) für jedes der Bildelemente des Bildes umfaßt; und Zeilenpuffer (21, 22) zum parallelen Verarbeiten jedes Bildelementes, verzögert um drei Bildelemente von einer Zeile; Addierer (23-29) zum Addieren der Ausgänge der Verzögerungsschaltungen; Register (105, 106, zum Speichern vorbestimmter oberer und unterer Schwellenwertdichtepegel; Komparatoren (107, 106) zum Vergleichen vorbestimmter oberer und unterer Schwellenwertdichtepegel mit einem mittleren Dichtewert von Bildelementen, die peripher zum Zentrum der Matrix von Bildelementen sind, und Selektoren (114, 116) zum Auswählen der Aufwärts- oder Abwärtsausdehnung.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtepegelausdehnungseinrichtungen (9) so funktionieren, daß sie den Dichtepegel eines Bildelementes im Zentrum der Matrix von Bildelementen ausdehnen, wenn der mittlere periphere Dichtepegel größer als ein vorbestimmter Dichteschwellenwertpegel ist.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichteneigungsdetektionseinrichtung (10) eine Vielzahl von Berechnungsschaltungen (36-39) zum Berechnen des maximalen Dichtepegels von jedem Bildbereich umfassen; und arithmetische Schaltungen (40-45) zum Berechnen jeder der Koordinaten des maximalen Dichtepegels; Multiplizierer (46-51) zum Multiplizieren der Koordinaten durch den maximalen Dichtepegel; und Teiler (56, 57) zum Berechnen der Dichteneigungen in X- und Y-Richtungen.

5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung (11) einen Zähler (73) zum Zählen der Zahl von Bildelementen umfaßt, und Multiplizierer (74, 75) zum Multiplizieren der Dichteneigung durch die Koordinaten; und Addierer (76, 77) zum Addieren eines Eingangsbildelementes und multiplizierter Daten von den Multiplizierern.

6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtepegelausdehnungseinrichtung (9) eine Dichtegradientendetektionsschaltung (90) zum Detektieren der Summe von Dichtegradientenwerten und der Zahl von Dichtegradienten umfaßt; eine Dichtehistogramm-Extraktionsschaltung (91) zum Extrahieren einer Zahl von Bildelementen pro Dichtewert; eine Dichtegradationsreduktionsschaltung (92) zum Erhalten eines Schwellenwertdichtewertes von reduziertem Dichtepegel; eine Dichtegradationsausdehungsschaltung (93) zum Ausdehnen des Dichtepegels durch Verwendung des Schwellenwertdichtewertes; und eine Maximaldichtedetektionsschaltung (94) zum Berechnen eines maximalen Dichtepegels und entsprechender X- und Y-Koordinaten.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtegradientendetektionsschaltung (90) eine Vielzahl von Verzögerungsschaltungen (119-127) für die Bildelemente des Bildes umfaßt; und Zeilenpuffer (128, 129) zum parallelen Verarbeiten jedes der Eingangsbildelemente, verzögert um drei Bildelemente von einer Zeile; und Absolutwertberechnungsschaltungen (130, 131) zum Berechnen des Absolutwertes der Differenz zwischen Bildelementen.

8. System nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtehistogrammextraktionsschaltung (91) eine Verzögerungsschaltung (182) umfaßt, die durch jedes Bildelement betätigt wird; eine Vielzahl von Komparatoren (183-1 bis 183-n) zum Vergleichen des Ausgangs der Verzögerungsschaltung mit jedem Dichtewert des Eingangsbildes; und Zähler (186-1 bis 186-n) zum Zählen der Ausgänge der Komparatoren.

9. System nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtegradations-Reduktionsschaltung (92) eine Verzögerungsschaltung (189) umfaßt, die durch jedes Bildelement betätigt wird; und ein Register (190) zum Setzen eines Schwellenwertdichtewertes, der zur Reduktion des Dichtepegels verwendet wird; einen Komparator (191) zum Vergleichen des Ausgangs der Verzögerungsschaltung mit dem Ausgang des Registers; und einen Selektor (192) zum Auswählen des Ausgangs der Verzögerungsschaltung und des Ausgangs des Komparators.

10. System nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtegradations-Ausdehnungsschaltung (93) so funktioniert, daß sie den Dichtepegel der Bildelemente in dem Zentrum der Matrix von Bildelementen aufwärts ausdehnt.

11. System nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtepegelausdehungseinrichtung (9) ferner eine Dichteneigungskorrekturschaltung (235) zum Korrigieren der Dichteneigung und der Zeilenbreite des Bildes umfaßt; und eine Dichtegradationsnormierungsschaltung (236) zum Normieren des Dichtepegels nach Ausdehnung mit dem originalen Dichtepegels vor der Ausdehnung, basierend auf Dichteschwellenwerten.

12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtegradationsnormierungsschaltung (236) eine Vielzahl von Registern (245-1 bis 245-n) umfaßt zum Speichern jedes der Dichteschwellenwerte; Komparatoren (246-1 bis 246-n) zum Vergleichen der Dichtepegel des Eingangsbildes mit jedem Dichteschwellenwert; und UND-Schaltungen (247-1 bis 247-n) zum Ausgeben von Dichtepegeln basierend auf den Ausgaben der Register und den Ausgaben der Komparatoren.

13. System nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtegradations-Reduktionsschaltung (92) ferner Einrichtungen zum Verarbeiten eines anderen Dichteschwellenwertes umfassen, welcher zur Reduktion des Dichtepegels verwendet wird.

14. System nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtegradationsausdehnungsschaltung (93) ferner Einrichtungen zur Aufwärts- und Abwärtsausdehnung des Dichtepegels eines Bildelementes im Zentrum der Matrix von Bildelementen umfaßt.

15. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtepegelausdehnungseinrichtung (9) Dichtegradations-Berechnungseinrichtungen umfaßt zum Berechnen der Dichtegradationsdaten, die der Größe von jedem Bildbereich entsprechen, quantifiziert auf einen maximalen digitalen Wert, wenn ein analoger Wert zu einem digitalen Wert konvertiert wird, der in einer besonderen Ausdehnung eines Dichtegradationswertes eines analogen Signales erhalten wird; und Dichteänderungsrichtungsdetektionseinrichtungen zum Detektieren der Richtung von einer Dichteänderung des Bildes, basierend auf den erhaltenen Dichtegradationsdaten.

16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtegradationsberechnungseinrichtung so funktioniert, daß der Zentrumsdichtegradationswert der Matrix von Bildelementen ausgedehnt wird zu einem Dichtegradationswert, der höher als der ursprüngliche Dichtegradationswert ist, wenn mittlere periphere Dichtegradationswerte einer n·n-Matrix von Bildelementen größer als ein vorbestimmter Dichtegradationswert sind.

17. System nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichteänderungsrichtungsdetektionseinrichtung so funktioniert, daß sie einen kleinen Bereich auf einen peripheren Abschnitt eines Objektes des Bildes setzt, um Positionsdaten und einen typischen Vorhersagewert eines besonderen Bildelementes bezüglich der Dichtegradationsdaten in dem kleinen Bereich erhält, und um die Richtung einer Dichteänderung des Bildelementes zu erhalten.

18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der typische Vorhersagewert der maximale Wert der Dichtegradationsdaten ist.

19. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der typische Vorhersagewert der mittlere Wert von den Dichtegradationsdaten ist.

20. Verfahren zur Bildverarbeitung zum Detektieren und Korrigieren von Verzerrungen eines Eingangsbildes mit Speicherung eines digitalisierten Bildes, Berechnen der Dichteneigung oder des -gradienten aus den Bilddaten; und Korrigieren der Dichteverteilung und der Zeilenbreite des Bildes in Übereinstimmung mit der berechneten Dichteneigung; gekennzeichnet durch den Schritt des Ausdehnens des Dichtepegels eines zentralen Bildelementes in einer Matrix von Bildelementen, durch selektives Ersetzen des Dichtepegels durch einen modifizierten Dichtepegel, abhängig von dem Ergebnis eines Vergleichs, ob ein Wert, der aus peripheren Bildelementen der Matrix berechnet wurde, größer als ein vorbestimmter Dichteschwellenwert ist, und daß die korrigierte Dichteverteilung und Zeilenbreite in Übereinstimmung mit den ausgedehnten Dichtepegeln berechnet werden.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Ausdehnens des Dichtepegels durchgeführt wird durch Ermitteln des mittleren Dichtewertes der peripheren Elemente der Matrix, und durch Vergleichen des mittleren Dichtewertes mit vorbestimmten Dichteschwellenwerten für das Bildelement.

22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Ausdehnens des Dichtepegels durchgeführt wird durch Ermitteln einer Zahl von Bildelementen, die größer als eine vorbestimmte Schwellenwertzahl von Bildelementen des peripheren Dichtepegels in der Matrix von Bildelementen ist, und durch Vergleichen der genannten Zahl der Bildelemente mit einem vorbestimmten Schwellenwertdichtepegel von den Bildelementen.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Ausdehnens des Dichtepegels ferner einen Schritt des Reduzierens umfaßt, um den Einfluß von Rauschen durch Bestimmen eines vorbestimmten Dichteschwellenwertes zu eliminieren.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Reduzierungsschritt durchgeführt wird durch Verwendung oberer und unterer Schwellenwertdichtepegel.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Detektierens der Dichteneigung durchgeführt wird durch Ermitteln eines absoluten Dichtewertes zwischen jeden Dichtewert von Bildelementen in der Matrix.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturschritt durchgeführt wird durch Addieren des Dichtepegels, der durch Ausdehnen einer konversen Korrekturdichteneigung aus der Dichteneigung erhalten wird.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur der Zeilenbreite durchgeführt wird durch Addieren des Dichtepegels, der durch Ausdehnen einer konversen Dichteneigung erhalten wird, ermittelt aus der Dichteabstufung, und durch Schneiden des korrigierten Dichtepegels mit einem vorbestimmten Dichteschwellenwertpegel.