DE69020202T2

DE69020202T2 - Gerät zur Konversion der Pixeldichte.

Info

Publication number: DE69020202T2
Application number: DE69020202T
Authority: DE
Inventors: Yasunori Hashimoto; Masami Kato; Takao Kato
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-03-14
Filing date: 1990-03-13
Publication date: 1995-10-26
Anticipated expiration: 2010-03-14
Also published as: DE69020202D1; EP0389164A3; US5351137A; EP0389164A2; US5289293A; EP0389164B1

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Konversion der Bildelementdichte, und insbesondere auf ein Gerät zur Konversion der Bildelementdichte für binäre Bilder, in denen ein pseudohalbtonverarbeitetes Bild und Zeichen oder Linienzeichnungen gemischt vorkommen.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Falls die Auflösung einer Bildlesevorrichtung oder eines Bilddruck-Bildes sich von der bei Kommunikationen in einem Faksimilesystem oder dergleichen unterscheidet, oder falls eine Erhöhung oder eine Verringerung von Bilddaten mittels einer Bildeditiervorrichtung oder dergleichen durchgeführt wird, muß die Dichte der Bildelemente eines Bildes konvertiert werden.
Üblicherweise wurden verschiedene Verfahren wie das SPC- Verfahren, das logische ODER-Verfahren, das 9-Teilungsverfahren, das Projizierungsverfahren und das Distanzinversverhältnisverfahren als Pixeldichtekonvertierungsverfahren für solche binären Bilder vorgeschlagen. Diese Verfahren werden hauptsächlich- für Zeichen oder Linienzeichnungen verwendet.
Im Fall der Verringerung der Dichte von Bildelementen von durch ein binäres Signal repräsentierter Information wird das Ausdünnungsverfahren verwendet. Bei diesem Verfahren werden die Originalpixel mit einem festen Verhältnis ausgedünnt, um die Anzahl der Originalpixel zu reduzieren.
Im Fall der Verringerung der Pixeldichte wird auch das logische ODER-Verfahren verwendet. Bei diesem Verfahren wird beispielsweise auf insgesamt 4 Pixel, 2 Pixel in der vertikalen Richtung und 2 Pixel in der horizontalen Richtung, Bezug genommen, und, wenn die Anzahl der schwarzen Pixel 1 oder mehr beträgt, werden diese 4 Pixel durch ein schwarzes Pixel ersetzt, während dann, wenn alle 4 Pixel weiße Pixel sind, diese durch ein weißes Pixel ersetzt werden.
Das Ausdünnungsverfahren weist jedoch den Nachteil auf, daß dünne Linien, die im Original mit einer Breite entsprechend einem Pixel gezogen sind, infolge des Verlustes der durch die weggelassenen Pixel gehaltenen Bildinformation verschwinden oder unterbrochen werden können. Das logische ODER- Verfahren weist den Nachteil auf, daß es nicht für pseudohalbtonverarbeitete Bilder geeignet ist, die nach dem Ditherverfahren, dem Fehlerverteilungsverfahren oder dergleichen verarbeitet wurden, weil der Halbton dieser Bilder durch das Verhältnis der Fläche des schwarzen Bereiches zu der des weißen Bereiches ausgedrückt wird, das logische ODER-Verfahren aber das Verhältnis der Fläche des schwarzen Bereiches in einem konvertierten Bild vergrößert.
Die japanische Patent-Offenlegungsschrift 281673/1987 offenbart ein Konvertierungsverfahren, das für nach dem Ditherverfahren erhaltene binäre Bilder geeignet ist. Bei diesem Verfahren werden mehrstufige Daten, die dem Ditherverfahren unterworfen werden sollen, unter Verwendung eines Durchschnittswertsfilters oder dergleichen geschätzt. Die Pixeldichteumwandlung wird an den erhaltenen mehrstufigen Daten durchgeführt, und die konvertierten Daten werden erneut binärisiert. Es ist jedoch schwierig, die dem Quantisierungsprozeß zu unterwerfenden mehrstufigen Daten mit einem hohen Grad an Genauigkeit zu schätzen. Das Filtern kann die Auflösung reduzieren oder den Ton verändern. Ferner kann diese Verarbeitung nicht bei einem Bild angewendet werden, das Zeichen oder Figuren enthält.
In einem Faksimilegerät oder dergleichen wird hauptsächlich das logische ODER-Verfahren verwendet, weil das Verschwinden dünner Linien ein ernsthafteres Proben ist als das Verwischen derselben. Jedoch tritt bei diesem Verfahren ein Verwischen auf, und die Linien werden dabei, wenn der Konvertierungsfaktor in der Nähe von 1 liegt oder im Fall einer Vergrößerung, verbreitert.
Unter den vorstehend erwähnten Konvertierungsverfahren sind das Interpolationsverfahren wie das lineare Interpolationsverfahren und das Projizierungsverfahren als Konvertierungsverfahren, bei denen das Verwischen oder das Verschwinden dünner Linien geringfügig ist, bekannt.
Jedoch tritt sowohl beim Interpolationsverfahren als auch beim Projizierungsverfahren in dem Fall, daß der Konvertierungsfaktor niedrig ist, ein Verschwinden oder ein Verwischen der dünnen Linien auf.
Genauer, wenn die hauptsächlich für Zeichen und Linienzeichnungen verwendeten herkömmlichen Konvertierungsverfahren für Bilder verwendet werden, die einer Pseudohalbtonverarbeitung wie einer Ditherverarbeitung unterworfen wurden, werden Moire oder zyklische Linien erzeugt, und die Qualität der Bilder verschlechtert sich daher bei jedein dieser Verfahren, insbesondere im Fall einer Umwandlung um einen von einer ganzen Zahl verschiedenen Faktor. Wenn die hauptsächlich für Bilder, die einer Pseudohalbtonverarbeitung unterworfen wurden, verwendeten herkömmlichen Konvertierungsverfahren auf Zeichen oder Linienzeichnungen angewendet werden, ist die Verschlechterung der Bildqualität einschließlich der Verringerung der Auflösung und dem Verschwinden dünner Linien groß.
Für den Fall eines durch ein organisiertes Dithertechnikverfahren verarbeiteten Bildes und für den Fall, daß die Dithermatrix bekannt ist, wurde vorgeschlagen, ein Bild, in dem pseudohalbtonverarbeitete Bilder und Zeichen oder Figuren gemischt vorkommen, unter exzellentem Schätzen des mehrstufigen Originalbildes zu verarbeiten (japanische Patent-Offenlegungsschrift 157468/1987). Dieses Verfahren kann jedoch nicht auf Bilder angewendet werden, die einer Pseudohalbtonverarbeitung nach einem nicht spezifizierten Verfahren unterzogen wurden und deren Dithermatrix nicht bekannt ist oder die nach dem Bedingungsbestimmungs-Ditherverfahren binärisiert wurden.
Die herkömmlichen vorgeschlagenen Konvertierungsverfahren stellen keine exzellente Konvertierung der Pixeldichte eines Bildes sicher, in dem einer Pseudohalbtonverarbeitung nach einem nicht spezifizierten Verfahren unterworfene Bilder und Zeichen oder Figuren gemischt vorkommen.
In IBM Journal of Research and Development, Volume 26, No. 6, November 1982, New York; D. Anastassiou et al.: "Digital Halftoning of Images", Seiten 687 bis 697 ist ein Gerät zur Konversion der Pixeldichte für die Umwandlung einer Pixeldichte eines Binärbildes in eine unterschiedliche Pixeldichte beschrieben. Das Gerät verwendet einen Algorithmus, bei dem entsprechend Auswähldaten, die den Bildtyp (wie kontinuierlicher Ton, Zeilenkopie oder Halbton) des zu verarbeitenden Bildes repräsentieren, verschiedene Verfahren ausgewählt werden, um die von der verwendeten Verarbeitung herrührende Qualitätsverschlechterung zu minimieren.

Zusammenfassung der Erfindung

Im Anbetracht der vorstehend erwähnten Probleme und Nachteile der herkömmlichen Konvertierungstechniken ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zur Konversion der Pixeldichte zu schaffen, das in der Lage ist, die Pixeldichte eines Bildes, in dem halbtonverarbeitete Bilder und Zeichen oder Linienzeichnungen gemischt vorkommen, um einem Konvertierungsfaktor mit einem beliebigen Wert exzellent zu konvertieren.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zur Konversion der Pixeldichte zu schaffen, das es ermöglicht, daß Moire vermindert wird, welches erzeugt wird, wenn die Dichte von pseudohalbtonverarbeiteten Bildern konvertiert wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Gerät zur Konversion der Pixeldichte zu schaffen, das es ermöglicht, das Verschwinden oder Verschmieren von dünnen Linien, welches auftritt, wenn die Dichte von einfach binärisierten Bildern konvertiert wird, zu eliminieren.
Um diese Aufgaben zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung ein Gerät zur Konversion der Pixeldichte, in welchem eine Pixeldichtekonvertierungsvorrichtung mit einer Tonerhaltungsbinärisierungsvorrichtung kombiniert ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Gerät zur Konversion der Pixeldichte zum Konvertieren einer Pixeldichte eines Binärbildes, in dem ein pseudohalbtonverarbeitetes Bild und Zeichen oder Linienzeichnungen vorhanden sind, geschaffen, wobei das Gerät umfaßt: eine Eingabevorrichtung zum Eingeben von binären Bilddaten mit einer ersten Pixeldichte; eine Konvertierungsvorrichtung zum Konvertieren der eingegebenen binären Bilddaten mit der ersten Pixeldichte in mehrstufige Bilddaten mit einer zweiten Pixeldichte; eine Binärisierungsvorrichtung zum Binärisieren der mehrstufigen Bilddaten mit der zweiten Pixeldichte von der Konvertierungsvorrichtung, um binäre Ausgabe-Bilddaten mit der zweiten Pixeldichte zu erzeugen; dadurch gekennzeichnet, daß die Konvertierungsvorrichtung enthält: eine erste Konvertierungsvorrichtung zum Erhöhen oder Verringern der Pixeldichte der binären Bilddaten mit der ersten Pixeldichte um einen ganzzahligen Faktor; und eine zweite Konvertierungsvorrichtung zum Konvertieren der Bilddaten, deren Pixeldichte durch die erste Konvertierungsvorrichtung erhöht oder verringert wurde, in die mehrstufigen Bilddaten mit der zweiten Pixeldichte, wobei die zweite Konvertierungsvorrichtung zum Erhalten der mehrstufigen Bilddaten mit der zweiten Pixeldichte eine Vorrichtung enthält, welche. eine Multipliziervorrichtung zum Multiplizieren von Bilddaten, die einer Vielzahl von Pixeln von der ersten Konvertierungsvorrichtung entsprechen, mit Koeffizienten aufweist, welche aus einer Lagebeziehung zwischen Pixelpositionen vor und nach der Konvertierung durch die zweite Konvertierungsvorrichtung bestimmt werden.
Als Pixeldichtekonvertierungsvorrichtung wird vorzugsweise eine Konvertierungsvorrichtung verwendet, die die Konvertierung nach dem Projizierungsverfahren oder dem linearen Interpolationsverfahren ausführt.
Als Tonerhaltungsbinärisierungsvorrichtung wird vorzugsweise eine Binärisierungsvorrichtung ausgewählt, die das Fehlerverteilungsverfahren oder das Durchschnittsfehlerminimierungsverfahren anwendet.
Die Pixeldichtekonvertierungsvorrichtung ist eine Kombination aus einer Ganzzahl-Konvertierungsvorrichtung, die zur Verwendung bei der Konvertierung der Dichte um einen ganzzahligen Faktor geeignet ist, und einer Bruchteil-Konvertierungsvorrichtung, die in der Lage ist, die Dichte um einen Bruchteil-Faktor zu konvertieren.
Die Ganzzahl-Konvertierungsvorrichtung enthält eine Vorrichtung, die passend für pseudohalbtonverarbeitete Bilder verwendet wird, und eine Vorrichtung, die passend für ein einfach binärisiertes Bild verwendet wird, welche entsprechend den Ergebnissen einer Bestimmung eines Bildbereiches selektiv verwendet werden.
Zusätzlich zur Tonerhaltungsbinärisierungsvorrichtung ist eine einfache Binärisierungsvorrichtung vorgesehen. Die Auswahl der Tonerhaltungsbinärisierungsvorrichtung und der einfachen Binärisierungsvorrichtung hängt von den Ergebnissen der Bestimmung des Bildbereiches ab.
Zwischen der Pixeldichtekonvertierungsvorrichtung und der Binärisierungsvorrichtung ist eine Kantenhervorhebungsvorrichtung vorgesehen, um eine exzellente Pixeldichtekonvertierung zu erreichen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Aufbau zu schaffen, der eine Erhöhung der Verarbeitungsgeschwindigkeit und eine Vereinfachung der Hardware bei dem Projizierungsverfahren und dem linearen Interpolationsverfahren erreicht, welche in der Pixeldichtekonvertierungsvorrichtung verwendet werden.
Um dies zu erreichen, wird bei dem in der vorliegenden Erfindung verwendeten Projizierungsverfahren die Anzahl der in Bezug genommenen Pixel beschränkt oder eine Seite einer Fläche eines konvertierten Pixels zu 2n gemacht.
Bei dem linearen Interpolationsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Flächenaufteilung vorgenommen, um nur die Ausführung der logischen Operationen zu gestatten.
Die vorstehend genannten und weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 umfaßt Fig. 1A und 1B, die Blockschaltbilder eines Ausführungsbeispieles eines Gerätes zur Konversion der Pixeldichte gemäß der vorliegenden Erfindung sind;
Fig. 2 ist ein Zeitablaufplan von ein Bild repräsentierenden Eingangs/Ausgangssignalen;
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel des Aufbaus des Mehrheitsprozesses zeigt;
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel des Aufbaus des Mittelungsprozesses zeigt;
Fig. 5 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel des Aufbaus des Ausdünnungsprozesses zeigt;
Fig. 6 ist ein Zeitablaufplan eines Eingabe/Ausgabesignals beim Mehrheitsprozeß, beim Mittelungsprozeß, und beim Ausdünnungsprozeß für den Fall, daß die Anzahl der Pixel um einen Faktor 2 in der vertikalen Abtastrichtung verringert wird;
Fig. 7 ist ein Zeitablaufplan eines Eingangs/Ausgangssignals beim Mehrheitsprozeß, beim Mittelungsprozeß, und beim Ausdünnungsprozeß für den Fall, daß die Anzahl der Pixel um einen Faktor 2 in der horizontalen Abtastrichtung verringert wird;
Fig. 8 zeigt ein Beispiel einer Bildinformationsausgabe aus einer Pixelausgabevorrichtung;
Fig. 9A zeigt ein durch Ausführung des Mehrheitsprozesses an der in Fig. 8 gezeigten Bildinformation erhaltenes Bild;
Fig. 9B zeigt ein durch Ausführung des Ausdünnungsprozesses an der in Fig. 8 gezeigten Bildinformation erhaltenes Bild;
Fig. 10A illustriert den mit einem Konvertierungsverhältnis von 2/3 ausgeführten Projizierungsprozeß;
Fig. 10B ist ein Blockschaltbild einer Pixeltonberechnungseinheit;
Fig. 11A und 11B sind Blockschaltbilder, die ein Beispiel des Aufbaus des Projizierungsprozesses zeigen;
Fig. 12 zeigt das Überlappen der Seiten von Originalpixeln mit denen der konvertierten Pixel in dem Fall der Verringerung der Anzahl der Pixel nach dem Projizierungsverfahren;
Fig. 13 ist ein Zeitablaufplan für den Pixelanzahlverringerungsprozeß nach dem Projizierungsverfahren;
Fig. 14 zeigt das Überlappen der Seiten von Originalpixeln mit denen von konvertierten Pixeln im Fall der Erhöhung der Anzahl von Pixeln nach dem Projizierungsverfahren;
Fig. 15 ist ein Zeitablaufplan für den Pixelanzahlerhöhungsprozeß nach dem Projizierungsverfahren;
Fig. 16 zeigt die durch die Näherung im Projizierungsprozeß erhaltenen Referenzpixel;
Fig. 17 zeigt, wie Originalpixel konvertierten Pixeln in der horizontalen und vertikalen Abtastrichtung entsprechen, wenn die Anzahl der Pixel bei einer Vergrößerung von 136/256 zu verringern ist;
Fig. 18 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Pixeldichtekonvertierungseinheit, welche den linearen Interpolationsprozeß ausführt, zeigt;
Fig. 19 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer grundlegenden Pixeldichtekonvertierungseinheit, welche den linearen Interpolationsprozeß ausführt, zeigt;
Fig. 20 illustriert die Projizierung von konvertierten Pixeln auf Originalpixel;
Fig. 21 illustriert Bereiche von konvertierten Pixeln auf einer Projektionsoberfläche;
Fig. 22 illustriert die Bereiche im Detail;
Fig. 23 ist ein Ablaufplan für den Algorithmus des Bereichsbestimmungsprozesses;
Fig. 24 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau des Fehlerverteilungsprozesses zeigt;
Fig. 25 zeigt ein Beispiel einer Verteilungsmatrix im Fehlerverteilungsprozeß;
Fig. 26 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Binärisierungsprozesses nach dem Durchschnittsfehlerminimierungsverfahren zeigt;
Fig. 27 zeigt ein Beispiel einer Gewichtungsmatrix für das Durchschnittsfehlerminimierungsverfahren;
Fig. 28 ist ein Blockschaltbild, das den eine Bildinformationseingabeeinheit beinhaltenden Aufbau zeigt;
Fig. 29 zeigt ein auf einer Kathodenstrahlröhre oder dergleichen angezeigtes Originaldokument, in welchem ein Pseudohalbtonbereich und ein Zeichen/Linienzeichnungsbereich in einem gemischten Zustand vorliegen;
Fig. 30 zeigt den Aufbau einer Bildinformationseingabeeinheit;
Fig. 31 ist ein Zeitablaufplan des Betriebs der Bildinformationseingabeeinheit aus Fig. 30;
Fig. 32 ist ein Blockschaltbild, das den eine Bildbereichsbestimmungseinheit beinhaltenden Aufbau zeigt;
Fig. 33 zeigt ein Beispiel einer Bildbereichsbestimmungseinheit;
Fig. 34A zeigt ein Beispiel des Aufbaus eines Basisblocks und Ausgangsdaten;
Fig. 348 und 34C zeigen Beispiele der mittels in Fig. 35 gezeigten ROM-Daten gemachten Bildbereichsbestimmungen;
Fig. 35 zeigt ein Beispiel von Daten in einem ROM 82;
Fig. 36 ist ein Zeitablaufplan der Bestimmung;
Fig. 37 zeigt die Positionsbeziehung eines Bestimmungsblocks in einem Bild;
Fig. 38 zeigt ein Beispiel einer Auswählsignalbestimmungseinheit;
Fig. 39 illustriert ein konkretes Beispiel eines Bildbereichsbestimmungsprozesses;
Fig. 40 zeigt einen Bestimmungsblock eines anderen Beispiels der Bildbereichsbestimmungseinheit;
Fig. 41 zeigt den Aufbau eines anderen Beispiels der Bildbereichsbestimmungseinheit;
Fig. 42 zeigt ein Beispiel von Daten in einem ROM 143;
Fig. 43A bis 43D zeigen Beispiele von durch das in Fig. 42 gezeigte ROM durchgeführten Bildbereichsbestimmungen;
Fig. 44 ist ein Blockschaltbild des Aufbaus eines Binärisierungsschwellenwertpegeländerungsprozesses;
Fig. 45 zeigt den Aufbau einer Binärisierungseinheit und einer Binärisierungsschwellenwertpegelsetzeinheit;
Fig. 46 zeigt die Beziehung zwischen einem Konvertierungsfaktor und einem Schwellenwertpegel;
Fig. 47 zeigt ein Beispiel einer Konvertierung nach dem Projizierungsverfahren;
Fig. 48 erläutert das Verschwinden einer dünnen Linie bei einem herkömmlichen Beispiel;
Fig. 49 zeigt ein Beispiel der Konvertierung nach dem linearen Interpolationsverfahren;
Fig. 50 erläutert das Verschwinden einer dünnen Linie bei einem herkömmlichen Beispiel;
Fig. 51 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Kantenhervorhebungseinheit zeigt;
Fig. 52 zeigt ein Beispiel eines Differentialfilterfaktors;
Fig. 53 erläutert ein Beispiel der Konvertierung durch die Kantenhervorhebungseinheit aus Fig. 51;
Fig. 54 erläutert ein Beispiel einer herkömmlichen Konvertierung;
Fig. 55 zeigt den Aufbau des Projizierungsprozesses und des Tonerhaltungsbinärisierungsprozesses;
Fig. 56 zeigt den Aufbau des Interpolationsprozesses und des Tonerhaltungsbinärisierungsprozesses;
Fig. 57 zeigt einen Aufbau, der den logischen ODER-Prozeß oder den Ausdünnungsprozeß auswählt;
Fig. 58A bis 58C zeigen ein Zeichen-Dokument und Konvertierungsbeispiele hiervon;
Fig. 59A bis 59C zeigen ein Ditherbild und Konvertierungsbeispiele hiervon; und
Fig. 60 bis 64 zeigen Modifikationen des Pixeldichtekonvertierungsgerätes.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles eines Gerätes zur Konversion der Pixeldichte gemäß der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1 bezeichnet ein Bezugszeichen 1 eine Bildeingabeschnittstelle zum Eingeben von Bilddaten, die mit einer (nicht gezeigten) Bildspeichervorrichtung (nachfolgend als Bildausgabevorrichtung bezeichnet) verbunden ist, und Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Pixeldichtekonvertierungseinheit für Kontrastbilder (nachfolgend als Ganzzahl-Konvertierungseinheit für Kontrastbilder bezeichnet), welche geeigneter Weise zur Vergrößerung oder Verkleinerung von Kontrastbildern um einen ganzzahligen Faktor verwendet wird. In diesem Ausführungsbeispiel führt die Ganzzahl-Konvertierungseinheit die Konvertierung nach dem Mehrheitsverfahren, dem Mittelwertverfahren oder dem logischen ODER-Verfahren durch.
Ein Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Pixeldichtekonvertierungseinheit für Halbtonbilder (nachfolgend als Ganzzahl- Konvertierungseinheit für Halbtonbilder bezeichnet), welche geeigneter Weise zur Vergrößerung oder Verkleinerung von Halbtonbildern um einen ganzzahligen Faktor verwendet wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist die in der Ganzzahl-Konvertierungseinheit für Halbtonbilder durchgeführte Konversion das Ausdünnungsverfahren. Ein Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Auswähleinheit zum Auswählen des Ausgangs der zwei Ganzzahl- Multiplizierer 2 und 3 auf der Basis des Bildbereichs eines eingegebenen Bildes. Ein Bezugszeichen 5 bezeichnet eine Pixeldichtekonvertierungseinheit (nachfolgend als Bruchteil- Konvertierungseinheit bezeichnet), die geeigneter Weise zur Vergrößerung oder Verkleinerung von Bildern um einen Faktor mit einem beliebigen anderen Wert als die in den Ganzzahl- Konvertierungseinheiten 2 und 3 verwendeten Werte verwendet wird. In diesem Ausführungsbeispiel führt die Bruchteil- Konvertierungseinheit 5 die Konvertierung nach dem Projizierungsverfahren oder dem linearen Interpolationsverfahren durch.
Ein Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Binärisierungseinheit für Halbtonbilder, welche die Binärisierung von Halbtonbildern nach dem Fehlerverteilungsverfahren oder dem Durchschnittsfehlerminimierungsverfahren ausführt. Ein Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Binärisierungseinheit für Kontrastbilder, welche eine einfache Binärisierung bei Kontrastbildern ausführt. Ein Bezugszeichen 8 bezeichnet eine Auswähleinheit zum Auswählen der Binärisierung durch die Binärisierungseinheiten 6 und 7 auf der Basis des Bildbereiches eines eingegebenen Bildes.
Ein Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Bildbereichsbestimmungseinheit zum Veranlassen der Auswähleinheiten 4 und 8, ein Bildsignal auf der Basis des Bildbereichs des Bildsignals auszuwählen. In diesem Ausführungsbeispiel hat die Bildbereichsbestimmungseinheit einen Aufbau, der eine Schaltschaltung, eine Schaltung zum Bestimmen eines Bildbereichs aus eingegebenen Bilddaten oder aus von den Binärisierungseinheiten ausgegebenen Bilddaten, und eine Schaltung zum Bestimmen eines Bildbereichs durch Bestimmung eines Bildbereiches mittels einer Maus oder dergleichen aufweist. Ein Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Hochgeschwindigkeitstaktgenerator wie einen Quarzkristall-Oszillator zum Erzeugen eines Taktes, der die Synchronisation des Betriebes der Bruchteil-Konvertierungseinheit 5 mit hoher Geschwindigkeit erreicht, und ein Bezugszeichen 11 bezeichnet eine Konvertierungssetzeinheit, welche den Konvertierungsfaktor für die Ganzzahl-Konvertierungseinheiten 2 und 3 und den Konvertierungsfaktor für die Bruchteil-Konvertierungseinheit 5 setzt und welche den Schwellenwert für die Binärisierungseinheiten auf der Basis des gesetzten Konvertierungsfaktors verändert. Ein Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Bildausgabeschnittstelle, über welche die Bilddaten, deren Pixeldichte konvertiert wurde, zu einer externen Schaltung ausgegeben werden.
Ein Bezugszeichen 13 bezeichnet eine Kantenhervorhebungseinheit zum Durchführen einer Kantenhervorhebung an den von der Bruchteil-Konvertierungseinheit 5 ausgegebenen mehrstufigen Daten.
Nun werden die vorstehend beschriebenen, in Fig. 1 gezeigten Komponenten eine nach der anderen detailliert beschrieben. Modifikationen des in Fig. 1 gezeigten Gerätes zur Konversion der Pixeldichte werden ebenfalls beschrieben.

[Bilddateneingabe-Zeitablaufsteuerung]

Eine Bildausgabevorrichtung, die mit der Bildeingabeschnittstelle 1 verbunden ist, gibt in ihr gespeicherte Bilddaten unter der in Fig. 2 gezeigten Zeitablaufsteuerung aus. Die in der Bildausgabevorrichtung gespeicherten Bilddaten können durch eine Bildlesevorrichtung gelesene oder extern empfangene Bilddaten sein. Der Betrieb der Bildausgabevorrichtung ist synchron mit den ansteigenden Flanken eines eingegebenen Signals, welches der Auslesetakt ist. Wenn ein Ausleseimpuls für die erste Zeile eingegeben wird, steigt der Pegel eines Seitensynchronisationssignals und gleichzeitig wird ein einer Zeile entsprechendes Bildsignal ausgegeben. Nach dem Erstzeilen-Ausleseimpuls wird ein einer Zeile entsprechendes Bildsignal jedes Mal ausgegeben, wenn der Zeilenausleseimpuls eingegeben wird. Wenn die Ausgabe des einer Seite entsprechenden Bildsignals abgeschlossen ist, fällt der Pegel des Seitensynchronisationssignals bei einem nachfolgenden Zeilenausleseimpuls. Die Ausgabe des einer Zeile entsprechenden Bildsignals läuft synchron mit Bildtakten ab, die der Auslesetakt und ein Zeilensynchronisationssignal sind.

[Beispiel der Ganzzahl-Konvertierungsvorrichtung für Kontrastbilder]

< Konvertierung nach der Mehrheit>

Der Mehrheitsprozeß führt eine Verringerung der Anzahl von Pixeln um einen ganzzahligen Faktor sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Richtung durch. Fig. 3 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels der Konfiguration des Mehrheitsprozesses. Der in Fig. 3 gezeigte Mehrheitsaufbau enthält Zeilenpuffer 201, 202 und 203, D-Flipflops 204 bis 219, eine Bildtaktsteuereinheit 220, ein Mehrheitsdaten-ROM 221 und eine Zeilensynchronisationssignalsteuereinheit 222.
In diesem Mehrheitsprozeß wird zuerst durch die Zeilenpuffer 201 bis 203 ein Puffern von 3 Zeilen entsprechenden Bilddaten vorgenommen, so daß auf Bilddaten, die einschließlich der Zeile, welche gerade eingegeben wird, 4 Zeilen entsprechen, zugegriffen werden kann. Als nächstes werden die erhaltenen Daten durch die jeweiligen D-Flipflops 204 bis 219 geschoben, so daß auf 4 x 4 = 16 Pixel zugegriffen werden kann. Die 16 Pixeln entsprechenden Daten werden in das Mehrheitsdaten-ROM 221 eingegeben, welches ein Bildsignal ausgibt. Der Inhalt der ROM-Daten ist so geschrieben, daß das ROM 221 ein Signal mit einem logischen "1"-Pegel ausgibt, wenn die Anzahl der Pixel in den 16 Pixeln, die einen logischen "1"-Pegel aufweisen, gleich oder größer als die Anzahl der Pixel ist, die einen logischen "0"-Pegel aufweisen, und daß es ein Signal mit einem logischen "0"-Pegel ausgibt, wenn die Anzahl der Pixel in den 16 Pixeln, welche einen logischen "1"-Pegel aufweisen, kleiner als die Anzahl der Pixel ist, die einen logischen "0"-Pegel aufweisen. An die Adreßleitungen des ROM 221 wird auch ein Betriebsartsignal eingegeben. Folglich können Daten im selben ROM durch Umschalten des Betriebsartsignals mit verschiedenen Konvertierungsfaktoren konvertiert werden. Die Bildtaktsteuereinheit 220 reduziert die Anzahl der Bildtakte entsprechend dem Konvertierungsfaktor in der horizontalen Abtastrichtung, welcher durch das Betriebsartsignal ausgewählt ist. Wenn das Konvertierungsverhältnis beispielsweise 1/2 ist, wird ein Takt von jeweils zwei Bildtakten unterdrückt. Wenn das Konvertierungsverhältnis 1/4 ist, werden drei Takte von jeweils vier Takten unterdrückt, wobei einem von vier Takten ausgegeben zu werden erlaubt wird. Die Zeilensynchronisationssignalsteuereinheit 222 reduziert die Anzahl der Zeilensynchronisationssignale entsprechend dem Konvertierungsfaktor für die vertikale Abtastrichtung, welcher durch das Betriebsartsignal ausgewählt ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen Mehrheitsaufbau ist die Konvertierung der Pixeldichte mit einem Verhältnis bis herunter zu 1/4 sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Richtung möglich. Der Verringerungsfaktor kann jedoch durch Vergrößerung der Anzahl der Zeilenpuffer und der der verwendeten D-Flipflops vergrößert werden. Ferner kann das Mehrheitsdaten-ROM 221 durch eine logische Schaltung gebildet werden.
< Konvertierung nach dem Mittelwert>
Der Mittelungsprozeß führt eine Verringerung der Pixeldichte um einen ganzzahligen Faktor sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Abtastrichtung aus.
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels des Aufbaus des Mittelungsprozesses. Dieser Mittelungsaufbau enthält einen Zeilenpuffer 401, N-Bit-D-Flipflops 404 bis 407, eine Bildtaktsteuereinheit 420, eine Mittelwertberechnungseinheit 421 und eine Zeilensynchronisationssignalsteuereinheit 422. In diesem Mittelungsprozeß wird zuerst durch den Zeilenpuffer 401 ein Puffern von 1 Zeile entsprechenden Bilddaten durchgeführt, so daß auf Bilddaten zugegriffen werden kann, die einschließlich der gerade eingegebenen Zeile insgesamt 2 Zeilen entsprechen. Als nächstes werden die erhaltenen Daten durch die jeweiligen D-Flipflops 404 bis 407 geschoben, so daß auf 2 x 2 = 4 Pixel zugegriffen werden kann. Die vier Pixel entsprechenden Daten werden in die Mittelwertberechnungseinheit 421 eingegeben, welche ein Bildsignal ausgibt. An die Adreßleitungen der Berechnungseinheit 421 wird auch ein Betriebsartsignal eingegeben, um zu erlauben, daß durch das Umschalten des Betriebsartsignals der Konvertierungsfaktor geändert wird. Die Bildtaktsteuereinheit 410 verringert die Anzahl der Bildtakte entsprechend dem Konvertierungsfaktor für die horizontale Abtastrichtung, welcher durch das Betriebsartsignal ausgewählt wird. Die Zeilensynchronisationssteuereinheit 422 verringert die Anzahl der Zeilensynchroniationssignale entsprechend dem Konvertierungsfaktor für die vertikale Abtastrichtung, welcher durch das Betriebsartsignal ausgewählt wird.
Bei dem vorstehend beschriebenen Mittelungsprozeß ist eine Verringerung um einen Faktor 2 sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Richtung möglich. Der Verringerungsfaktor kann jedoch durch Erhöhung der Anzahl von Zeilenpuffern und der Anzahl der verwendeten D-Flipflops vergrößert werden.

[Beispiel der Ganzzahl-Pixeldichtekonvertierungseinheit für Halbtonbilder]

< Konvertieren durch Ausdünnen>

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels des Aufbaus des Ausdünnungsprozesses. Dieser Ausdünnungsaufbau enthält eine Bildtaktsteuereinheit 301, eine Zeilensynchronisationssteuereinheit 302 und ein D-Flipflop 303. Die Bildtaktsteuereinheit 301 verringert die Anzahl der Bildtakte entsprechend einem Betriebsartsignal. Die von der Bildtaktsteuerschaltung 301 ausgegebenen Bildtakte werden in die D-Flipflops 303 eingegeben, um die Synchronisation eines Bildsignals zu erreichen. Die Zeilensynchronisationssignalsteuereinheit 302 verringert die Anzahl der Zeilensynchronisationssignale entsprechend dem Betriebsartsignal.
Fig. 6 ist ein Zeitablaufplan für den Fall einer Verringerung der Anzahl der Pixel auf die Hälfte in der vertikalen Abtastrichtung bei den vorstehend erwähnten Mehrheits-, Mittelungs- und Ausdünnungsprozessen. In Fig. 6 ist die Anzahl der Zeilen durch Verringerung der Anzahl der Zeilensynchronisationssignale und der Anzahl der ausgegebenen Bildsignale auf die Hälfte reduziert. Fig. 7 ist ein Zeitablaufplan für den Fall der Verringerung der Anzahl der Pixel auf die Hälfte in der horizontalen Abtastrichtung. In Fig. 7 ist die Anzahl der Pixel durch Verringern der Anzahl der ausgegebenen Bildtakte auf die Hälfte reduziert.
Fig. 8 ist ein Beispiel einer Bildinformation, die von der Bildausgabevorrichtung 1 ausgegeben wird. Fig. 9A ist ein ausgegebenes Bild, das durch Mehrheitsverarbeitung der in Fig. 8 gezeigten Bildinformation erhalten wurde. In diesem gezeigten Beispiel ist die Anzahl der Pixel sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Abtastrichtung auf die Hälfte reduziert. Beim Mehrheitsprozeß entspricht ein in Fig. 9A gezeigtes Pixel 4 in Fig. 8 gezeigten Pixeln. Wenn die Anzahl der schwarzen Pixel in diesen 4 Pixeln im Originalbild 0 oder 1 ist, repräsentiert das ausgegebene Pixel weiß. Wenn die Anzahl der schwarzen Pixel 2, 3 oder 4 ist, repräsentiert das ausgegebene Pixel schwarz. Fig. 98 zeigt ein ausgegebenes Bild, das durch Ausdünnung der in Fig. 8 gezeigten Bildinformation erhalten wurde. Beim Ausdünnungsprozeß wird immer das dem 1 konvertierten Pixel entsprechende Bild, das sich an der selben Stelle von 4 Pixeln im Originalbild befindet, als das angenäherte 1 Pixel ausgegeben. In dem in Fig. 98 gezeigten Fall wird das rechte untere Pixel von den 4 Pixeln in der in Fig. 8 gezeigten Bildinformation ausgegeben.

[Beispiel der Bruchteil-Pixeldichtekonvertierungseinheit]

< Konvertierung durch das Projizierungsverfahren>

(Prinzip)

Das Projizierungsverfahren führt eine Erhöhung oder eine Verringerung der Anzahl von Pixeln um einen Faktor mit einem beliebigen Wert sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Abtastrichtung aus. Fig. 10 zeigt Originalpixel und solche, die dem Projizierungsprozeß unterworfen wurden. In diesem Projizierungsverfahren wird die Form des Originalpixels als Quadrat angenommen (in Fig. 10A durch die unterbrochene Linie gezeigt) und es wird ein Rechteck gebildet, dessen Seiten Längen haben, die durch Multiplikation der Längen der Seiten des Originalpixels mit dem Kehrwert des Konvertierungsfaktors sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Abtastrichtung gebildet wird. Das gebildete Rechteck wird auf die Originalpixel gelegt, und eine Toninformation wird durch das Verhältnis des in dem Rechteck enthaltenen schwarzen Bereichs bestimmt.
Fig. 10a zeigt die Projektion bei einem Konvertierungsverhältnis von 2/3. Die Originalpixel, über die die Oberfläche eines konvertierten Pixels A gelegt wird, wenn es auf diese projiziert wird, seien P, O, R und S. Wenn die Bereiche in der gesamten Oberfläche des konvertierten Pixels A, welche diese jeweiligen Pixel P, Q, R und S belegen, SP, SQ, SR und SS sind, wird der Mittelton IA des betroffenen Pixels A durch folgende Gleichung ausgedrückt:
IA = SP x IP + SQ x IQ + SR x IR + SS x IS/SP + SQ + SR + SS ... (1)
(IP, IQ, IR, IS: Töne der Pixeloberflächen P, Q, R, S)
Als nächstes wird der erhaltene Mittelton IA für das betroffene Pixel A binärisiert, um ein konvertiertes Ausgabepixel zu erhalten, dessen Pixeldichte konvertiert wurde.
Fig. 10b ist ein Blockschaltbild einer Pixeltonberechnungseinheit zum Berechnen eines Pixeltones. Das in Fig. 10B gezeigte Beispiel gestattet die Konvertierung mit einem Konvertierungsverhältnis von größer als 1/2. Eine Bildholeinheit 71 holt die in der Nachbarschaft der Position (X, Y), auf welche ein konvertiertes Pixel auf einer Projektionsoberfläche projiziert wird, vorhandenen Pixel. Eine Positionsberechnungseinheit 72 berechnet die Position des konvertierten Pixels auf einer projizierten Oberfläche, welche durch den Konvertierungsfaktor in der horizontalen und in der vertikalen Abtastrichtung definiert ist. Eine Flächenberechnungseinheit 73 berechnet die jeweiligen Flächen entsprechend der Positionsinformation und dem Konvertierungsfaktor, welche von der Positionsberechnungseinheit 72 erhalten werden. Eine Mitteltonberechnungseinheit 74 führt die durch die Gleichung (1) ausgedrückte Operation aus, d.h. berechnet den Mittelton für das betroffene konvertierte Pixel aus den Ergebnissen der Multiplikation des Ausgangs der Pixelholeinheit 71 mit dem der Flächenberechnungseinheit 73.
Der Aufbau der Pixeltonberechnungseinheit ist nicht auf den in Fig. 10B gezeigten beschränkt, sondern kann jede Verarbeitung verwenden, solange diese die Berechnungsergebnisse der folgenden Gleichung liefert.
IN = Σ {IK x SK}/ΣSK ... (1')
IN : Der Mittelton oder die durchschnittliche Helligkeit eines betroffenen konvertierten Pixels N
IK : Der Ton oder die Helligkeit des Originalpixels K, über welches die Oberfläche des betreffenden konvertierten Pixels N auf einer Projektionsoberfläche gelegt wird.
SK : Die Fläche der Oberfläche des Originalpixels K, über welche das konvertierte Pixel N gelegt wird.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Aufbau der Schaltung durch Begrenzung der Anzahl der zugreifbaren Originalpixel auf 4 vereinfacht. Eine Erhöhung der zugreifbaren Pixel erweitert jedoch den Bereich des Konvertierungsfaktors, der verarbeitet werden kann (verringert das minimale Verringerungsverhältnis). Der Projizierungsprozeß kann an Bilddaten ausgeführt werden, die, abhängig vom Aufbau der Bildholeinheit 71, in einer Folge in die Pixelholeinheit 71 eingegeben werden oder die in der Speichervorrichtung wie einem Speicher gespeichert sind.
In diesem Projizierungsprozeß wird eine Pixeldichtekonvertierung um einen Bruchzahl-Faktor durchgeführt, wohingegen bei den vorstehenden Mehrheits-, Mittelungs- und Ausdünnungsprozessen die. Dichtkonvertierung um einen ganzzahligen Faktor durchgeführt wird.

(Grundlegender Aufbau)

Fig. 11 ist ein Blockschaltbild eines im Projizierungsprozeß verwendeten Aufbaus.
In Fig. 11 bezeichnet ein Bezugszeichen 101 ein Register zum Setzen eines Konvertierungsfaktors für die horizontale Abtastrichtung; 102 ein Register zum Setzen, ob die Konvertierung in der horizontalen Abtastrichtung eine Vergrößerung oder eine Verringerung ist, wobei das Register den logischen "1"-Pegel für die Vergrößerung und den logischen "0"-Pegel für die Verringerung annimmt; 103 ein Register zum Setzen eines Konvertierungsfaktors für die vertikale Abtastrichtung; 104 ein Register zum Setzen, ob die Konvertierung in der vertikalen Abtastrichtung eine Vergrößerung oder eine Verringerung ist, wobei das Register den logischen "1"-Pegel für die Vergrößerung und den logischen "0"-Pegel für die Verringerung annimmt. Die Register 101 bis 104 werden durch eine (nicht gezeigte) zentrale Verarbeitungseinheit gesetzt. Ein Bezugszeichen 105 bezeichnet eine Horizonalabtastrichtungsverringerungsberechnungseinheit; 106 eine Horizontalabtastrichtungsvergrößerungsberechnungseinheit; 107 eine Vertikalabtastrichtungsverringerungsberechnungseinheit; 108 eine Horizontalabtastrichtungsvergrößerungsberechnungseinheit; 109 eine Zeilensynchronisationssignalerzeugungseinheit zum Erzeugen eines Zeilensynchronisationssignals durch Dividieren der Frequenz eines Signals von einem Quartzkristall-Oszillator; 110 eine Ausleseimpulserzeugungseinheit zum Erzeugen eines Ausleseimpulses durch Dividieren der Frequenz des Signals vom Quartzkristall-Oszillator; 111 einen Multiplexer für das Passieren des Signals von der Horizontalabtastrichtungsverringerungsberechnungseinheit 105, wenn der Ausgang des Registers 102 logischen "0"-Pegel hat und des Signals von der Horizontalabtastrichtungsvergrößerungsberechnungseinheit 106, wenn der Ausgang des Registers 102 logischen "1"-Pegel hat; und 112 einen Multiplexer zum Ausgeben des Signals von der Vertikalabtastrichtungsverringerungsberechnungseinheit 107, wenn der Ausgang des Registers 104 logischen "0"-Pegel hat und des Signals von der Vertikalabtastrichtungsvergrößerungsberechnungseinheit 108, wenn des Ausgang des Registers 104 logischen "1"-Pegel hat.
Ein Bezugszeichen 113 bezeichnet einen Inverter; 114 ein UND-Gatter; 115 ein ODER-Gatter; 116 ein UND-Gatter; 117 ein ODER-Gatter; 118 einen Inverter; 119 ein UND-Gatter; 120 ein ODER-Gatter; 121 ein UND-Gatter; 122 ein ODER-Gatter; 123 und 124 Konstanteneinheiten zum Ausgeben einer Konstante von 256; 125 und 126 Zeilenpuffer, die Doppelpuffer darstellen; 127 einen Multiplexer zum Umschalten des Ausganges der Zeilenpuffer 125 und 126; 128 ein Kipp-Flipflop zum Betreiben in einer Kippart jedesmal wenn ein Zeilensynchronisationssignal eingegeben wird; und 129, 130, 131 und 132 D-Flipflops.
Zuerst wird der Betrieb der Horizontalabtastrichtungsverringerungsberechnungseinheit 105 beschrieben.
Fig. 12 zeigt ein Überlappen der Seiten der Originalpixel und der der konvertierten Pixel, wenn das Konvertierungsverhältnis 200/256 ist. Die Horizontalabtastrichtungsverringerungsberechnungseinheit 105 führt eine Verarbeitung entsprechend dem im Horizontalabtastrichtungskonvertierungsfaktorregister 101 gesetzten Konvertierungsfaktor aus. Die Synchronisation des Betriebs der Horizontalabtastrichtungsverringerungsberechnungseinheit 105 wird durch die vom Quartzkristall-Oszillator 10 eingegebenen Takte erreicht. Synchron mit den von der Zeilensynchronisationssignalerzeugungseinheit 109 eingegebenen Signalen wird eine Zeilenverarbeitung durchgeführt. Das von der Horizontalabtastrichtungsverringerungsberechnungseinheit 105 ausgegebene Signal enthält ein Bildtaktsteuersignal und ein die Länge einer Seite repräsentierendes Signal. Das Bildtaktsteuersignal ist von negativer Logik und ermöglicht den Bildtakt, wenn es auflogischem "0"-Pegel ist. Die Länge der Seite, die von 1 bis 256 reicht, ist ein 9-Bit-Parallelsignal. Da das Konvertierungsverhältnis 200/256 ist, ist das Horizontalabtastrichtungs-Vergrößerungs/Verringerungsregister auf dem logischen "0"-Pegel. Folglich wählt und gibt der Multiplexer 111 die Länge der Seite von der Horizontalabtastrichtungsverringerungsberechnungseinheit 105 aus. Der untere Eingang des UND-Gatters 114 befindet sich auflogischem "Hoch"-Pegel, und die Bildtakte werden deshalb gesteuert. Der untere Eingang des UND-Gatters 116 befindet sich auflogischem "Niedrig"-Pegel und der untere Eingang des ODER-Gatters 117 befindet sich auflogischem "Niedrig"-Pegel. Folglich werden die vom Quartzkristall-Oszillator eingegebenen Takte direkt vom ODER-Gatter als Auslesetakte ausgegeben.
Fig. 13 ist ein Zeitablaufplan für den Verringerungsprozeß bei einem Konvertierungsverhältnis von 200/256 in der horizontalen Abtastrichtung.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 12 das aktuelle Verfahren des aktuellen Berechnens der Seite beschrieben. Zuerst wird 200 als die Länge der Seite des ersten Pixels ausgegeben. Danach wird folgendes als die Länge der Seite des nachfolgenden Pixels ausgegeben:
200 - (256 - 200 = 144
200 - (256 - 144) = 88
200 - (256 - 88) = 32
Die Länge der nachfolgenden Seite wird durch die selbe Berechnung wie folgt erhalten:
200 - (256 - 32) = -24
Diese Länge ist ein negativer Wert und bedeutet, daß 3 Originalpixel über ein konvertiertes Pixel gelegt werden.
Folglich ist die Länge der auszugebenden Seite:
-24 + 200 = 176
Um die Anzahl der konvertierten Pixel einzurichten, nimmt jetzt, wie in Fig. 13 gezeigt ist, das Bildtaktsteuersignal während der einem Takt vom Quartzkristall-Oszillator entsprechenden Zeitdauer den logischen "Hoch"-Pegel an, um zu erlauben, daß ein Bildtakt ausgeblendet wird.
Die Länge der folgenden Seite ist folgende:
200 - (256 - 176) = 120
Danach wird die Verarbeitung in der in Fig. 12 gezeigten Art fortgesetzt.
Der Betrieb der Seite wird synchron mit den Bildtakten durchgeführt.
Als nächstes wird nachfolgend der Betrieb der Horizontalabtastrichtungsvergrößerungsberechnungseinheit 106 beschrieben.
Fig. 14 zeigt das Überlappen der Seiten der Originalpixel mit denen der konvertierten Pixel, wenn das Konvertierungsverhältnis 700/256 ist. Die Horizontalabtastrichtungsvergrößerungsberechnungseinheit 106 führt Verarbeitungen entsprechend dem im Horizontalabtastrichtungskonversionsfaktorregister 101 gesetzten Konvertierungsfaktor durch. Die Synchronisation des Betriebes der Horizontalabtastrichtungsvergrößerungsberechnungseinheit wird durch die vom Quartzkristall-Oszillator eingegebenen Takte erreicht. Die Zeilenverarbeitung wird synchron mit den von der Zeilensynchronisationssignalerzeugungseinheit 109 eingegebenen Signalen erreicht. Die Horizontalabtastrichtungsvergrößerungsberechnungseinheit 106 gibt ein Bildtaktsteuersignal und eine Länge der Seite aus. Das Bildtaktsteuersignal ist von negativer Logik und ermöglicht den Bildtakt, wenn es sich auf einem logischen "0"-Pegel befindet. Die Länge der Seite, welche von 1 bis 256 reicht, ist ein 9-Bit-Parallelsignal. Da das Konvertierungsverhältnis 700/256 ist, befindet sich das Horizontalabtastrichtungs-Vergrößerungs/Verringerungsregister auf dem logischen "1"-Pegel. Folglich wählt und gibt der Multiplexer 111 die Lange der Seite von der Horizontalabtastrichtungsvergrößerungsberechnungseinheit 106 aus. Der untere Eingang des UND-Gatters 114 befindet sich auf logischem "Niedrig"-Pegel, und der untere Eingang des ODER-Gatters 115 befindet sich auf einem logischen "Niedrig"-Pegel. Folglich werden die vom Quartzkristall-Oszillator dem ODER-Gatter 115 eingegebenen Takte als Auslesetakte ausgegeben.
Fig. 15 ist ein Zeitablaufplan für den Vergrößerungsprozeß bei einem Konvertierungsverhältnis von 700/256 in der Horizontalabtastrichtung.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 14 das Verfahren der aktuellen Berechnung der Seite beschrieben. Zuerst wird 256 als die Länge der Seite für das erste Pixel ausgegeben. Danach wird 256 als die Länge der nachfolgenden Seite ausgegeben, weil 700 - 256 = 444 > 256. Wenn das Ungleichheitszeichen > ist, nimmt das Auslesetaktsteuersignal einen logischen "1"-Pegel (deaktiviert) an. danach wird 188 als die Länge der nachfolgenden Seite ausgegeben, weil 444 - 256 = 188 ≤ 256. Jetzt fällt der Pegel des Auslesetaktsteuersignals um den Auslesetakt zu aktivieren, und dabei wird an die Bildausgabevorrichtung eine Anfrage nach Daten eines nächsten Pixels gemacht.
Als nächstes wird 256 als Länge der Seite ausgegebenen, weil (188 + 700) - 256 = 632 > 256. Nachfolgend wird 256 ausgegeben, weil 632 - 286 = 376 > 256. Danach werden ähnliche Verarbeitungen wiederholt. Der Betrieb für die Seite wird synchron mit den vom Quartzkristall-Oszillator eingegebenen Takten durchgeführt.
Obwohl der für die Seite bei der Verringerung und Vergrößerung in der Horizontalabtastrichtung durchgeführte Betrieb beschrieben wurde, werden auch die Verringerung und die Vergrößerung in der vertikalen Abtastrichtung auf ähnliche Art durchgeführt. Im Fall des Betriebes für die Vertikalabtastrichtung werden die Horizontalabtastung, die Takte vom Quartzkristall-Oszillator, die Bildtakte, die Seitenberechnungsergebnisse A und B, und die Auslesetakte in dem in Fig. 11 gezeigten Blockschaltbild und in den in Fig. 13 und 15 gezeigten Zeitablaufplänen jeweils durch Vertikalabtastung, die Ausleseimpulse, die Zeilensynchronisationssignale, Seitenberechnungsergebnisse C und D und die Zeilenausleseimpulse ersetzt.
Nachfolgend wird als nächstes die Steuerung der Bilddaten und die Berechnung des Bildsignals beschrieben. Die Bilddaten werden mittels der Zeilenpuffer 125 und 126 mittels Doppelpufferung gesteuert und dabei um 1 Zeile verzögert. Die verzögerten Bilddaten werden in das D-Flipflop 129 eingegeben. Die vom D-Flipflop 129 ausgegebenen Daten werden durch das D-Flipflop 131 um 1 Pixel verzögert. Die Bilddaten werden auch direkt in das D-Flipflop 130 und dann zum D-Flipflop 131 eingegeben, um 1 Pixel zu verzögern.
Die Ausgabe der Bilddaten aus der Bildausgabevorrichtung und die durch die Bruchteil-Pixeldichtekonvertierungseinheit 5 ausgeführten Verarbeitungen werden durch die Zeilenausleseimpulse und die Auslesetakte synchronisiert, welche von der Bruchteil-Pixeldichtekonvertierungseinheit 5 zur Bildausgabevorrichtung ausgegeben werden.
Somit wird auf 2 x 2 = 4 Pixel Bezug genommen. Wie in Fig. 16 gezeigt ist, werden die Flächen von A x C, B x C, A x D und B x D jeweils durch Multiplizieren der Seitenberechnungsergebnisse A und B in der Horizontalabtastrichtung mit den Seitenberechnungsergebnissen C und D in der Vertikalabtastrichtung erhalten. Nachdem die Flächen mit den den Flächen entsprechenden Bilddaten v, w, x und y multipliziert wurden, werden die Ergebnisse der Multiplikation zueinander addiert, um den Tonpegel eines konvertierten Pixels zu erhalten. Die Operation für alle Bits in den 9-Bit-Seitendaten erzeugt 17-Bit-Daten. Der Grund dafür, daß nicht 18-Bit-Daten erzeugt werden, liegt darin, daß der Maximalwert der 9-Bit- Seitendaten 100 Hex beträgt. Wenn das Bildsignal auszugeben ist, wird eine erforderliche Anzahl von oberen Bits in den erhaltenen 17 Bits verwendet.
Wie vorstehend festgestellt wurde, werden im Fall der Verringerung der Anzahl von Pixeln um einen Konvertierungsfaktor im Bereich von 1/2 bis 1 3 Originalpixel auf eine Seite eines konvertierten Pixels gelegt. D.h., daß maximal 9 Originalpixel auf ein konvertiertes Pixel gelegt werden, wenn der gleiche Konvertierungsfaktor sowohl für die horizontale als auch für die vertikale Abtastrichtung verwendet wird. Auch kann im Fall eines Konvertierungsfaktors, der kleiner als 1/2 ist, eine weiter erhöhte Anzahl von Pixeln gelegt werden. Die Durchführung der Operation für all diese Pixel erhöht die Größe der Hardware.

(Bevorzugtes Beispiel)

Daher ist in diesem Ausführungsbeispiel die Anzahl der anzusprechenden Pixel auf 4 Pixel beschränkt, 2 Pixel in der Horizontalabtastrichtung und 2 Pixel in der Vertikalabtastrichtung, und für den Fall, daß die Anzahl der zu verwendenden Pixel 4 Pixel übersteigt, wird eine Näherung durchgeführt. Fig. 17 zeigt ein Beispiel der Entsprechung der Originalpixel mit konvertierten Pixeln, wenn die Anzahl der Pixel sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Abtastrichtung auf ein Verhältnis 136/256 reduziert wird. 9 Originalpixel werden auf ein konvertiertes Pixel P gelegt. Die Abschnitte dieser 9 auf das konvertierte Pixel gelegten 9 Pixel werden durch a, b, c, d, e, f, g, h bzw. i repräsentiert. Die Flächen der Abschnitte a bis i seien Sa bis Si, und der Ton dieser Abschnitte sei Ia bis Ii. I nimmt einen logische "1"- Pegel an, wenn der Ton schwarz ist, und einen logischen "0"- Pegel, wenn der Ton weiß ist. Bei diesem Näherungsverfahren wird der Ton des Abschnittes c dem des Abschnittes b angenähert, der Ton des Abschnittes g dem Ton das Abschnittes d angenähert, und der Ton der Abschnitte f, h und i wird dem des Abschnittes e angenähert. Bei diesem Verfahren wird der Ton IP für das Pixel P durch die folgende Gleichung erhalten.
IP = {Sa Ia + (Sb + Sc) Ib + (Sd + 59) Id + (Se + Sf + Sh + Si) Ie} / (256 256) = ((136 + 40) 80 + (136 + 40) (136 + 40)} / (256 256) = 0,6875
Im Fall der Erhöhung der Anzahl von Pixeln ist eine Näherung nicht erforderlich, weil die Anzahl der Originalpixel, die auf 1 konvertiertes Pixel gelegt werden, bei jedem Konvertierungsfaktor 4 oder weniger beträgt.
Die Länge einer Seite eines konvertierten Pixels ist nicht auf 256 beschränkt, sondern es kann jeder beliebige Wert verwendet werden. Die Länge einer Seite, welche 2n beträgt, ist jedoch zu bevorzugen, weil Divisionen bei der Tonberechnung in Hardware einfach durch Schiebeprozesse realisiert werden können, wobei die Größe der Hardware verringert und die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht wird. Ferner wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Näherung bei an bestimmten Positionen angeordneten Referenz-Pixeln durchgeführt. Es können jedoch zwei Pixel, deren auf dem konvertierten Pixel liegender Abschnitt der größte und der zweitgrößte ist, als Referenzpixel herangezogen werden. Ferner ist die Anzahl verfügbaren Pixel nicht auf 2 x 2 = 4 beschränkt. Sie ist durch die Gesichtspunkte der Reproduzierbarkeit eines reproduzierten Bildes und der Größe der Hardware und der Verarbeitungsgeschwindigkeit bestimmt.

< Konvertierung durch das lineare Interpolationsverfahren>

(Prinzip)

Bei diesem linearen Interpolationsverfahren wird der Ton des konvertierten Pixels A durch die folgende Gleichung (2) aus den Tönen P, Q, R und S der 4 Originalpixel, die in der Umgebung eines konvertierten Pixels liegen, welches auf das Originalbild projiziert wird, wie in Fig. 20 gezeigt ist, und aus einer Koordinate (x, y) des konvertierten Pixels A innerhalb des Originalpixelgitters relativ zum benachbarten Originalpixel bestimmt.
IA = (1 - X) x (1 - Y) x IP + X x (1 - Y) x IQ + (1 - X) x Y x IR + X x Y x IS ... (2)
IN: Ton des Pixels n
Im Fall, daß das eingegebene Bild ein Binärbild ist, nimmt IA einen Wert zwischen 0 und 1 an. IA wird binärisiert, um das ausgegebene konvertierte Pixel zu erhalten.

(Grundlegender Aufbau)

Fig. 19 zeigt ein Beispiel des Aufbaus einer Konvertierungseinheit, welche das lineare Interpolationsverfahren anwendet. Eine Pixelholeinheit 21 holt die Originalpixel P, Q, R und S, die in der Umgebung eines betreffenden Punktes auf einer Projektionsoberfläche angeordnet sind. Eine Positionsberechnungseinheit 22 berechnet die relative Koordinate (x, y) auf der Projektionsoberfläche, und eine Konvertierungspixeltonberechnungseinheit 23 führt die durch Gleichung (2) ausgedrückte Operation aus. Eine Zeitsteuersignalerzeugungseinheit 24 sendet ein Zeitsteuersignal an die jeweiligen Komponenten.
Die durch Gleichung (2) ausgedrückte Operation erfordert jedoch Multiplizierer, und die verhindert eine Hochgeschwindigkeitskonvertierung der Pixeldichte auf Echtzeitbasis. Anders ausgedrückt, die in der Konvertierungspixeltonberechnungseinheit 23 ausgeführten Verarbeitungen erfordern eine lange Zeit.

(Bevorzugtes Beispiel)

Fig. 18 ist ein Blockschaltbild einer Pixeldichtekonvertierungseinheit. Eine Pixelholeinheit 15 holt Originalpixel P, Q, R und S, die in Fig. 20 gezeigt sind und die in der Umgebung eines auf die Projektionsoberfläche projizierten konvertierten Pixels liegen. Eine Positionsberechnungseinheit 16 berechnet die Position (x, y) des konvertierten Pixels auf der Projektionsoberfläche relativ zum benachbarten Originalpixel. Eine Bereichsbestimmungseinheit 17 bestimmt den Bereich der projizierten Position des konvertierten Pixels entsprechend der relativen Position (x, y).
Angenommen, das konvertierte Pixel liegt in einem durch x < 0,5 und y < 0,5 definierten Bereich, dann wird der Ton des konvertierten Pixels auf die in Tabelle 1 gezeigten Art entsprechend den Tönen (IP, IQ, IR, IS) der benachbarten Originalpixel P, Q, R und S bestimmt. Da IA" = 1 - IA', wenn das Originalpixel innerhalb dieses Bereiches projiziert wird, wird der Konvertierungsausgang durch folgende logische Ausdrücke bestimmt, welche die zwei Bereiche repräsentieren:
x + y - xy ≥ 1/2:
Konvertierungsausgang = IP * (IQ + IR + IS) + IQ * IR * IS
x + y - xy < 1/2:
Konvertierungsausgang = Ip
wobei * logisches UND, und + logisches ODER bezeichnet. Tabelle 1 Gleichung Konversionsausgang *
* Der Fall für x< 0,5 und y< 0,5 Tabelle 2 Bereich Konvertierungsausgang
* : logisches UND + : logisches ODER
(x > 0,5 y < 0,5)
(x > 0,5 y > 0,5)
(x < 0,5 y > 0,5)
Das selbe wird auf die obigen jeweiligen Bereiche angewendet, und dies resultiert in einer Aufteilung des Bereichs des konvertierten Pixels in 8 Abschnitte, wie in Fig. 21 gezeigt ist. Der Konvertierungsausgang wird durch den logischen Ausdruck bestimmt, der unter Verwendung eines dieser Bereichswerte aus den in Tabelle 2 aufgelisteten ausgewählt wird. Genauer, der Konvertierungsausgang wird nur durch den logischen Ausdruck von dem Bereich bestimmt, auf welchen das konvertierte Pixel projiziert wird. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Begrenzungskurven dieser Bereiche durch in Fig. 22 gezeigte Tangenten angenähert, um eine Erhöhung der Rechengeschwindigkeit zu erreichen. Die in Fig. 22 gezeigten Koordinaten werden durch signifikante Zahlen mit einer Ziffer angegeben.
Fig. 23 ist ein Ablaufplan des Algorithmus für die Bereichsbestimmungseinheit 17, und ist eine graphische Darstellung der Tabelle 2. Die Verarbeitungen in dem in Fig. 23 gezeigten Algorithmus können ausschließlich durch Addierer und Vergleicher realisiert werden, und dies ermöglicht eine Erhöhung der Verarbeitungsgeschwindigkeit.
Als nächstes wird in der Konvertierungspixelbestimmungseinheit 18 unter Verwendung der von der Bereichsbestimmungseinheit 17 erhaltenen Bestimmungsinformation einer der in Tabelle 2 gezeigten logischen Ausdrücke ausgewählt, und der Wert des ausgewählten logischen Ausdrucks wird als konvertierter Ausgang ausgegeben. Die in der Pixelbestimmungseinheit 18 durchgeführten Vorgänge können auch ausschließlich aus logischen Vorgängen zusammengesetzt werden, und dies erlaubt eine Erhöhung der Verarbeitungsgeschwindigkeit und eine Vereinfachung des Schaltungsaufbaus.
Wie vorstehend erläutert wurde, sind bei diesem Beispiel der Pixeldichtekonvertierungseinheit komplizierte Operationen wie Multiplikationen nicht notwendig, und hierdurch wird eine Hochgeschwindigkeits-Konvertierung der Pixeldichte von binären Bildern ermöglicht.
Das vorstehend beschriebene Beispiel verwendet die lineare Interpolation als Interpolationsverfahren. Die vorliegende Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt, sondern es können auch andere Interpolationsverfahren wie das Distanzinversverhältnisverfahren verwendet werden. Wenn das Distanzinversverhältnisverfahren verwendet wird, wird der Ton des konvertierten Pixels durch die folgende Gleichung (3) anstelle der Gleichung (2) berechnet:
(1/PA)² IP+(1/RA)² IR+(1/QA)² IQ+(1/SA)² IS/(1/PA)²+(1/RA)²+(1/QA)²+(1/SA)² ... (3)
PA, RA, QA, SA: Distanz zwischen dem momentanen Pixel und den benachbarten Originalpixeln
Die Konvertierungspixel-Tonberechnungseinheit 23 ist so aufgebaut, daß sie die durch Gleichung (3) ausgedrückte Operation realisieren kann.

[Beispiel der Binärisierungseinheit für Halbtonbilder]

< Binärisierung nach dem Fehlerverteilungsverfahren>

Nachfolgend wird das Fehlerverteilungsverfahren beschrieben. Im Fall, daß das Projizierungsverfahren oder das lineare Interpolationsverfahren auf Bilder angewendet werden, die der Pseudohalbtonverarbeitung wie dem Ditherverfahren unterworfen wurden, erhöht die einfache Binärisierung (Binärisierung mittels eines vorbestimmten Schwellenwertpegels) der erhaltenen Bilder die Quantisierungsfehler, was eine Verstärkung von Moire und eine Verschlechterung der Bildqualität zur Folge hat. Dementsprechend wird in diesem Ausführungsbeispiel das Fehlerverteilungsverfahren bei der Binärisierung angewendet, um die durch die Quantisierungsfehler verursachte Verschlechterung der Bildgualität zu verhindern.
Fig. 24 ist ein Blockschaltbild, das den für das Fehlerverteilungsverfahren verwendeten Aufbau zeigt. Während der Pixelton oder die Helligkeit IA, die durch das Projizierungsverfahren erhalten werden, 1-Pixel-Verzögerungselemente 51a bis 51d, ein Verzögerungselement 53 zum Verzögern von Pixeln um eine Zahl, die durch Abziehen von 3 Pixeln von der einer Zeile entsprechenden Zahl erhalten wird, und Addierer 52a bis 52d passiert, werden Binärisierungsfehler e1 bis e4, die zuvor bei den umliegenden Pixeln erzeugt wurden, auf IA addiert. Der resultierende Ton oder die resultierende Helligkeit, die die Binärisierungsfehler der umliegenden Pixel enthalten, wird unter Verwendung eines bestimmten Schwellenwertes durch eine Binärisierungseinheit 54 binärisiert, um den Ton oder die Helligkeit eines momentanen Pixels zu erhalten.
Als nächstes wird durch eine Binärisierungsfehlerberechnungseinheit 55 der durch diese Binärisierung erzeugte Quantisierungsfehler erhalten, und der erhaltene Fehler wird durch eine Fehlerverteilungseinheit 56 als Fehler e1 bis e4 verteilt. Die Binärisierungsfehlerberechnungseinheit 56 berechnet einen Binärisierungsfehler durch die folgende Gleichung.
wobei E der Binärisierungsfehler, ID der in die Binärisierungseinheit eingegebene Ton, T der Schwellenwert und "1" oder "0" die binärisierten Ausgänge sind.
Die Fehlerverteilungseinheit 56 berechnet Fehler e&sub1; bis e&sub4; wie folgt:
e&sub1; bis e&sub4; werden auf die in Fig. 25 gezeigte Art auf die das betreffende Pixel umgebenden Pixel verteilt.
Bei dem in Fig. 24 und Fig. 25 gezeigten Beispiel werden die Fehler auf die 4 umliegenden Pixel verteilt. Die vorliegende Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt, sondern die umliegenden Pixel, auf die die Fehler verteilt werden, können in Abhängigkeit von der Bildqualität und dem Umfang einer verwendeten Schaltung bestimmt werden. Wenn es jedoch erwünscht ist, Moire exzellent zu eliminieren, müssen 100% der Binärisierungsfehler auf die umliegenden Pixel verteilt werden. Anders ausgedrückt, en wird so bestimmt, daß es Σen = E erfüllt (n: Anzahl der umliegenden Pixel, auf welche die Fehler verteilt werden).

< Binärisierung nach dem Durchschnittsfehlerminimierungsverfahren>

Das Durchschnittsfehlerminimierungsverfahren wird ebenfalls zur Binärisierung verwendet.
Fig. 26 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Tonerhaltungsbinärisierungseinheit zeigt, welche das Durchschnittsfehlerminimierungsverfahren verwendet. Ein Fehlerpufferspeicher 60 enthält die zuvor zwischen den eingegebenen Daten xij und den ausgegebenen Daten yij generierten Fehlerdaten &epsi;ij. Die Fehlerdaten &epsi;ij werden mit einem durch eine Gewichtungserzeugungseinheit 61 bestimmten Gewichtungsfaktor αij multipliziert, und der erhaltene Wert wird durch einen Addierer 62 zum Ton des konvertierten Pixels addiert, welches durch das Interpolationsverfahren erhalten wurde. Dies läßt sich folgendermaßen ausdrücken:
Ein Beispiel des Gewichtungsfaktors ist in Fig. 27 gezeigt.
Als nächstes wird das korrigierte Datum xij' durch eine Binärisierungsschaltung 63 mit dem Schwellenwert verglichen, um Ausgangsdaten Yij zu erhalten. Yij repräsentiert Binärdaten wie Ymax oder ymin (z.B. 1 oder 0).
Eine Berechnungseinheit 64 berechnet eine Differenz &epsi;ij zwischen den korrigierten Daten Xij' und den Ausgabedaten Yij, und die Vergleichsergebnisse werden im Fehlerpufferspeicher 60 an einer entsprechenden Pixelposition gespeichert. Diese Berechnungsfolge wird wiederholt durchgeführt, um die Binärisierung nach dem Durchschnittsfehlerminimierungsverfahren auszuführen.

[Beispiel der Binärisierungseinheit für Kontrastbilder]

< Binärisierung mittels eines festen Schwellenwertes>

Die einfach Binärisierungseinheit 7 ist dazu ausgelegt, den Ton des durch das Projizierungsverfahren oder das Interpolationsverfahren erhaltenen konvertierten Pixels unter Ver- wendung eines festen Schwellenwertes zu binärisieren.

[Auswahl in der Auswähleinheit und Beispiel der Bildbestimmungseinheit]

< Auswahl mittels des Betriebsartumschalters>

Der Fluß eines Signals wird mittels eines Betriebsartumschalters entsprechend den Eigenschaften des von der Bildausgabevorrichtung ausgegebenen Bildes umgeschaltet.
Wenn das von der Bildausgabevorrichtung ausgegebene Bild ein einer Pseudohalbtonverarbeitung wie dem Ditherverfahren oder dem Fehlerverteilungsverfahren unterworfenes Bild ist, wählt die Auswählvorrichtung 4 das von der Pixeldichtekonvertierungseinheit 3 für Halbtonbilder ausgegebene Signal aus. Wenn das von der Bildausgabevorrichtung ausgegebene Bild ein einfach binärisiertes Bild ist, wählt die Auswähleinheit 4 das von der Pixeldichtekonvertierungseinheit 2 für Kontrastbilder ausgegebene Signal aus. Dies ist deshalb so, weil, wenn die Anzahl der Pixel in einem halbtonverarbeiteten Bild um einen ganzzahligen Faktor verringert werden soll, Änderungen im Verhältnis der Anzahl der weißen Pixel zu der Anzahl von schwarzen Pixeln in einem gewissen Bereich bei dem durch das Ausdünnungsverfahren erhaltenen Bild geringer sind als bei dem durch den Mehrheitsprozeß oder das Mittelungsverfahren erhaltenen Bild, wie in Fig. 9A und 98 gezeigt ist und was zu einer Erhaltung des Tons führt. Auch wenn die Anzahl der Pixel eines einfach binärisierten Bildes um einen ganzzahligen Faktor verringert werden soll, wird, weil ein Originaldokument eines einfach binärisierten Bildes Zeichen oder Figuren enthält, ein Verschwinden oder Unterbrechen von dünnen Linien bei dem durch den Mehrheitsprozeß oder den Mittelungsprozeß erhaltenen Bild weniger erhalten als bei dem durch den Ausdünnungsprozeß erhaltenen Bild.
Die Auswähleinheit 8 wählt das von der Binärisierungseinheit 6 für Halbtonbilder ausgegebene Signal aus, wenn das von der Bildausgabevorrichtung ausgegebene Bild das durch einen Pseudohalbtonprozeß erhaltenes Bild ist, und wählt das von der Binärisierungseinheit 7 für Kontrastbiider ausgegebene Signal aus, wenn das von der Bildausgabevorrichtung ausgegebene Bild durch eine einfache Binärisierung erhalten wurde. Wenn die einfache Binärisierung bei dem Halbtonbild durchgeführt wird, dessen pixeldichte durch den Projizierungs- oder den linearen Interpolationsprozeß mit einem Verhältnis konvertiert wurde, das nicht eine ganze Zahl, sondern ein Bruch ist, wird Moire erzeugt. Deshalb wird das Halbtonbild dem Fehlerverteilungsprozeß oder dem Durchschnittsfehlerminimierungsprozeß unterworfen, um die Erzeugung von Moire zu verhindern. Wenn der Fehlerverteilungsprozeß oder der Durchschnittsfehlerminimierungsprozeß beim einfach binärisierten Bild ausgeführt wird, dessen Pixeldichte durch das Projizierungsverfahren oder das lineare Interpolationsverfahren um einen Faktor, der ein Bruch ist, konvertiert wurde, können Vorsprünge in den Kantenabschnitten von Zeichen erzeugt werden oder Kantenabschnitte verwischt werden. Bei solchen einfach binärisierten Bildern wird daher die einfache Binärisierung angewendet, um die Verschlechterung der Bildgualität der Zeichen zu vermeiden.
Somit werden die Auswähleinheiten 4 und 8 abhängig von den Eigenschaften des zu verarbeitenden Bildes umgeschaltet. Das Umschalten der Auswähleinheiten kann von einer (nicht gezeigten) Bedienungskonsole oder mittels eines Steuersignals gesteuert werden, das von einer zentralen Verarbeitungseinheit auf der Basis von Informationen über die von der CPU verwalteten Eigenschaften der von der Bildausgabevorrichtung ausgegebenen Bilder ausgegeben wird. Beispielsweise können das Pseudohalbtonbild und das einfach binärisierte Bild voneinander durch eine Anzahl von Änderungspunkten oder den Aufbau eines Musters getrennt werden.

< Auswahl durch die Eingabe von Bereichsdaten>

Fig. 28 ist ein Blockschaltbild, das dem Aufbau zum Umschalten der Auswählvorrichtung 8 auf der Basis der von einer Bildinformationseingabeeinheit 90 eingegebenen Information zeigt.
Die Bildinformationseingabeeinheit 90 gibt die Bereichsinformation auf einer Seite und die Koordinaten A (x1, y1) und B (x2, y2) hierfür ein, wenn, wie in Fig. 29 gezeigt ist, der Benutzer sie auf einem durch eine Kathodenstrahlröhre oder dergleichen angezeigten Bild von einer Eingabevorrichtung wie einer Tastatur oder einer Maus eingibt und dabei eine Seite selektiv aufteilt, anders als der vorstehend erwähnte Betriebsartumschaltschalter, der den Bildbereich für jede Seite bestimmt und die Operationsbetriebsart umschaltet.
Fig. 30 zeigt den Aufbau der Bildinformationseingabeeinheit 90, und Fig. 31 ist ein Zeitablaufsteuerungsplan des Betriebes der Eingabeeinheit 90. Eine Auswählsignal-Zeitablaufsteuerungseinheit 93 erzeugt aus der Koordinateninformation und der Bildinformation über einen durch die Koordinateninformation definierten Bereich, welche durch eine Bereichskoordinaten- und Inhaltsinfomationseingabeeinheit 91 über eine Tastatur oder eine Maus eingegeben werden, synchron mit dem Bildtakt und dem Zeilensynchronisationssignal ein Auswählsignal. Das in Fig. 31 gezeigte Auswählsignal nimmt für Pseudohalbtonbilder einen logischen "Hoch"-Pegel, und für Zeichen und Linienzeichnungen einen logischen "Niedrigl"-Pegel an.

< Auswahl durch Bildbereichsbestimmung>

Als nächstes wird die Bildbereichsbestimmung im Detail beschrieben. Fig. 32 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau zeigt, der die Bildbereichsbestimmungeinheit 9 enthält, und Fig. 33 ist ein Blockschaltbild der Bildbereichsbestimmungseinheit 9. Bilddaten 1d, die nach dem Fehlerverteilungsverfahren oder dem Durchschnittsfehlerminimierungsverfahren binärisierte Daten sind, werden durch 1-Pixel-Verzögerungselemente (D-Flipflops) 81a bis 81e in K-Bit-Paralleldaten konvertiert, und die Bildbereichsbestimmung, ob die Bilddaten 1d Zeichen, Linienzeichnungen oder pseudohalbtonbilder oder nicht sind, wird anschließend unter Bezugnahme auf ein ROM 82, das die eingegebenen Muster und die Bestimmungsergebnisse enthält, an den K Pixeln ausgeführt, welche einen Block in der Horizontalabtastrichtung bilden (um das Bildbereichsbestimmungsergebnis 8b zu erhalten). Gleichzeitig wird an dem Block eine Farbbestimmung vorgenommen (um ein Farbbestimmungsergebnis 8c zu erhalten). Eine Farbbestimmung durch Vergleichen der weißen Pixel in dem Block mit der Anzahl der schwarzen Pixel dient zur Bestimmung, ob die Farbe des Blockes schwarz oder weiß ist. Der durch eine geeignete Ermittlungsgleichung bestimmte Wert wie eine Anzahl von Änderungspunkten oder der Aufbau eines Musters wird als das Muster für die Bildbereichsbestimmung festgesetzt. Fig. 36 ist ein Zeitablaufplan für die Bestimmung des Bildbereiches und der Farbe.
Ein Beispiel von Daten im ROM 82 ist in Fig. 34 gezeigt. Wie in Fig. 34a gezeigt ist, besteht ein Basisblock aus 8 Pixeln, von denen Bits 4 bis 7 als obere Adressen und Bits 0 bis 3 als untere Adressen adressierbar sind. Der Ausgang des ROM 82 umfaßt 2 Bits, von denen Bit 0 das Tonbestimmungsergebnis (schwarz: 1, weiß: 0) repräsentiert und Bit 1 die Bildbereichsbestimmungsergebnisse (Pseudohalbtonbild: 1, Zeichen, Linienzeichnungen: 0) repräsentiert. Fig. 35 zeigt ein Beispiel von im ROM 82 gespeicherten Daten, anhand derer, wenn die Anzahl von schwarzen Bits gleich oder größer als 5 ist, der Ton als schwarz bestimmt wird, während, wenn die Anzahl der schwarzen Bits kleiner ist als 4 Bits, der Ton des Blocks als weiß bestimmt wird und anhand derer der Bildbereich als Zeichen oder Linienzeichen identifiziert wird, wenn der Block zwei oder mehr aufeinanderfolgende schwarze Bits enthält oder wenn kein schwarzes Bit im Block enthalten ist.
Fig. 348 und 34C zeigen Beispiele von Basisblockdaten und der Bestimmungsergebnisse.
Der so erhaltene Bildbereich und die Tonbestimmungsergebnisse 8b und 8c werden einem 1-Zeilen-Verzögerungselement 84, welches sie um 1 Zeile verzögert, und einem 2- Zeilen-Verzögerungselement 85, welches sie um zwei Zeilen verzögert, zugeführt, um die Bestimmungsergebnisse für den Basisblock auf die Vertikalabtastrichtung auszudehnen. Eine Auswählsignalbestimmungseinheit 86 bestimmt ein Auswählsignal 89 aus einem Bestimmungsergebnis 8f, einem von dem 1-Zeilen- Verzögerungselement 84 ausgegebenen Bestimmungsergebnis 8e, und einem von dem 2-Zeilen-Verzögerungselement 85 ausgegebenen Bestimmungsergebnis 8d. Die Auswählsignalbestimmungseinheit 86 bestimmt ein Auswählsignal S für Zeile n und Block m durch die folgenden Bestimmungsbedingungen. Auswählsignal Bedingung Zeichen Linienzeichnungen Pseudohalbtonbild Andere als die vorstehenden Fälle
wobei C (m, n): das Tonbestimmungsergebnis für Zeile n und Block m
C (m, n) = 1: schwarz
C (m,n) = 0: weiß
D (n, m): das Bildbereichsbestimmungsergebnis für Zeile n und Block in
D (m, n) = 1: Halbtonbild
D (m, n) = 0: Zeichen, Linienzeichnungen
Fig. 37 zeigt die Positionsbeziehung zwischen C (m, n), D (m, n) und S (m, n) in einem Bild, und Fig. 38 zeigt die praktische Form der vorstehenden Bedingungsgleichung.
Die durch die Bildbereichsbestimmungseinheit durchgeführte Verarbeitung wird anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf Fig. 39 beschrieben.
Angenommen, daß durch das Tonerhaltungsbinärisierungsverfahren wie dem Fehlerverteilungsverfahren oder dem Durchschnittsfehlerminimierungsverfahren, wie bei 151 gezeigt, Vorsprünge in einem Kantenabschnitt erzeugt werden, wird ein Bestimmungsergebnis 153 für den (aus 8 Pixeln bestehenden) Block erhalten, und D (m, n) wird als pseudohalbtonverarbeiteter Block identifiziert. Wie bei 154 gezeigt ist, bestimmt die Auswählsignalbestimmungseinheit 86 jedoch aus der Bedingungsgleichung (6), daß S (m, n) ein Zeichen- oder Linienzeichnungsblock ist, und deshalb wird ein einfaches Binärisierungsbestimmungsergebnis 152 als ausgewähltes Ausgabebild ausgegeben, wobei, wie bei 155 gezeigt ist, die Verschlechterung im Kantenabschnitt eliminiert wird.
Wie bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel gezeigt wurde, wird die Kante in der Horizontalabtastrichtung erkannt und der Kantenbegrenzungsabschnitt wird nach Gleichung (6) einfach binärisiert, um die Verschlechterung im Kantenabschnitt in der Horizontalabtastrichtung zu eliminieren, und die Bestimmung, ob das Bild ein Zeichen/Linienzeichnungsbild oder ein Pseudohalbtonbild ist, wird in der Vertikalabtastrichtung nach Gleichung (5) in zwei Blöcken durchgeführt, um die Verschlechterung im Kantenbereich in der Vertikalabtastrichtung zu eliminieren.

< Weiteres Beispiel der Bildbereichsbestimmung>

Das Bildbereichsbestimmungsverfahren ist nicht auf das vorstehend beschriebene Beispiel beschränkt, sondern die Bestimmung kann in einem aus n x m Pixeln bestehenden Block durchgeführt werden, wie in Fig. 40 gezeigt ist. In diesem Fall kann auch ein durch einen einfachen Binärisierungsprozeß erhaltenes Bild in die Bildbereichsbestimmungseinheit eingegeben werden.
Fig. 41 zeigt ein Beispiel des Aufbaus der Bildbereichsbestimmungseinheit, welche die Bestimmung an einem aus 4 x 4 Pixeln bestehenden Block durchführt.
In Fig. 40 gezeigte Daten von 4 x 4 Pixeln werden aus dem binären Ausgang 1d oder 1c durch1-Zeilen-Verzögerungselemente 141a bis 141c und 1-Pixel-Verzögerungselemente (D- Flipflops) 142a bis 142m herausgenommen, und unter Bezugnahme auf ein ROM 143 wird dann ein Auswählsignal von den erhaltenen Daten erhalten. Das ROM speichert die eingegebenen Muster und die Ergebnisse hierfür. Zum Beispiel wird der binäre Ausgang 1d (oder 1c) mit einer Adreßleitung A15 des ROM 143 verbunden, ein Ausgang des D-Flipflops 142a ist mit einer Adreßleitung A14 verbunden, ein Ausgang des D-Flipflops 142b ist mit einer Adreßleitung A13 verbunden, und so weiter. Auf diese Weise können die spezifischen Adressen des ROM 143 jeweils für verschiedene Typen von Mustern bestimmt werden, die in dem aus 4 x 4 Pixeln bestehenden Block auftreten können. Das ROM 143 gibt "0" für einen Zeichen-Block und "1" für einen Fotografie-Block aus.
Ob ein bestimmter Block ein Zeichen-Abschnitt oder ein Fotografie-Abschnitt ist, wird folgendermaßen bestimmt: Wenn eine Ansammlung von schwarzen Punkten vorliegt, wird diese Ansammlung als Teil eines Zeichens oder als Teil einer mit schwarzen und weißen Linien gezeichneten Figur angesehen, und der Block wird deshalb als Zeichenabschnitt bestimmt. Wenn die schwarzen Pixel in einem diffusen Zustand vorliegen, werden diese diffusen schwarzen Pixel als ein nach dem Ditherverfahren verarbeitetes Pseudohalbtonbild angesehen, und der Block wird deshalb als Fotografie-Abschnitt bestimmt. Fig. 42 zeigt ein Beispiel von im ROM 143 gespeicherten Daten. Bezüglich der Daten in den D-Flipflops: "0" repräsentiert weiß und "1" repräsentiert schwarz. Fig. 43A und 43 B zeigen Beispiele des Fotografie-Abschnittes, und Fig. 43C und 43D zeigen Beispiele des Zeichen-Abschnittes.
Das ROM kann auch durch eine logische Schaltung gebildet werden.

[Beispiel der Konvertierungsfaktorsetzeinheit]

< Setzen des Konvertierungsfaktors>

Als nächstes wird das Setzen des Konvertierungsfaktors für jede Komponente beschrieben.
Die Ganzzahl-Pixeldichtekonvertierungseinheiten 2 und 3 haben die Funktion, die Anzahl der Pixel um einen ganzzahligen Faktor zu verringern, und die Bruchteil-Pixeldichtekonvertierungseinheit 5 hat die Funktion, die Anzahl der Pixel um einen Faktor mit einem beliebigen Wert zu erhöhen oder verringern. Wenn die Bruchteil-Pixeldichtekonvertierungseinheit 5 sich auf 4 Pixel bezieht und den Verringerungsprozeß ausführt, nimmt ein Bereich, in dem die Näherung angewendet wird, zu, wobei Näherungsfehler und die Verschlechterung der Bildqualität vergrößert werden. Wenn das Konvertierungsverhältnis 1/2 überschreitet, wird der Konvertierungsprozeß nur durch die Bruchteil-Pixeldichtekonvertierungseinheit 5 ausgeführt. Wenn das Konvertierungsverhältnis zwischen 1/3 und 1/2 liegt, wird ein Verringerungsprozeß um einen Faktor 2 durch die Ganzzahl-Konvertierungseinheit 2 oder 3 durchgeführt, und ein Konvertierungsprozeß um einen Faktor eines Bruchteiles wird durch die Bruchteil-Konvertierungseinheit 5 ausgeführt. Somit wird der Verringerungsprozeß um einen ganzzahligen Faktor durch die Ganzzahl-Konvertierungseinheiten 2 und 3 durchgeführt, und der Konvertierungsprozeß um einen Bruchteil-Faktor wird durch die Bruchteil- Konvertierungseinheit 5 durchgeführt. Gemäß der obigen Beschreibung sind die Ganzzahl-Konvertierungseinheiten 2 und 3 in der Lage, den Verringerungsprozeß um einen ganzzahligen Faktor durchzuführen. Sie können jedoch auch so ausgebildet sein, daß sie in der Lage sind, den Verringerungsprozeß um den Faktor der n-ten Potenz von 2 (1/2n) oder nur mit einem Faktor mit einem spezifischen Wert durchzuführen.
Wie vorstehend erläutert wurde, wird die Näherung angewendet, wenn die Ganzzahl-Konvertierungseinheiten 2 und 3 die Funktion haben, die Anzahl der Pixel um einen ganzzahligen Faktor zu verringern und wenn die Bruchteil-Konvertierungseinheit 5 auf 4 Pixel Bezug nimmt und die Anzahl der Pixel verringert. Folglich wächst der Bereich für die Näherung, wenn der Konvertierungsfaktor verringert wird, wobei Näherungsfehler und eine Verschlechterung der Bildqualität zunehmen. Im einem anderen Konvertierungfaktorsetzverfahren wird der Konvertierungsfaktor für die Ganzzahl-Konvertierungseinheiten 2 und 3 so gesetzt, daß der Konvertierungsfaktor für die Bruchteil-Konvertierungseinheit 5 0,6 oder größer ist. Beispielsweise im Fall eines Konvertierungsfaktors von 0,7 wird die Konvertierung nur durch die Bruchteil-Konvertierungseinheit 5 ausgeführt. Im Fall eines Konvertierungsfaktors von 0,55 wird ein Verringerungsprozeß um einen Faktor von 2 durch die Ganzzahl-Konvertierungseinheit 2 oder 3 ausgeführt, und ein Erhöhungsprozeß um einen Faktor von 1,1 wird durch die Bruchteil-Konvertierungseinheit 5 ausgeführt. Im Fall eines Konvertierungsfaktors von 0,35 wird ein Verringerungsprozeß um einen Faktor von 3 durch die Ganzzahl-Konvertierungseinheit 2 oder 3 ausgeführt, und ein Erhöhungsprozeß um einen Faktor von 1,05 wird durch die Bruchteil-Konvertierungseinheit ausgeführt. Wie vorstehend dargelegt wurde, wird im Fall, daß die Bruchteil-Konvertierungseinheiten 2 und 3 in der Lage sind, eine Verringerung um einen Faktor der n-ten Potenz von 2 (1/2n) durchzuführen, wenn der Konvertierungsfaktor 0,35 beträgt, ein Verringerungsprozeß durch die Ganzzahl-Konvertierungseinheiten 2 und 3 um einen Faktor 2 ausgeführt, und ein Konvertierungsprozeß um einen Faktor 0,7 wird durch die Bruchteil-Konvertierungseinheit 5 ausgeführt.
Gemäß der obigen Beschreibung wird der Konvertierungsfaktor, bei dem die Bruchteil-Konvertierungseinheit arbeitet auf 0,6 oder höher gesetzt. Er kann jedoch auf jeden Wert, beispielsweise 0,55 oder 0,7 oder darüber gesetzt werden, abhängig von den Eigenschaften eines Druckers, der die konvertierte Bildinformation ausgibt.
Somit können, wenn die Anzahl der Pixel verringert werden soll, durch Setzen des Konvertierungsfaktors für den Ausdünnungsprozeß oder für die Mehrheits- und Mittelungsprozesse so, daß der Konvertierungsfaktor für den Projizierungs- oder den linearen Interpolationsprozeß ein gewisser Wert oder höher ist, Näherungsfehler reduziert werden, und dabei kann eine Verschlechterung der Bildqualität reduziert werden.

< Beispiel der Veränderung des Binärisierungs-Schwellenwertes durch den Konvertierungsfaktor>

Fig. 44 ist ein Blockschaltbild des Aufbaus dieses Beispiels.
Die Bruchteil-Konvertierungseinheit 5 empfängt ein eingegebenes Bild 10a (1 Bit) und berechnet den Ton (n Bits) eines konvertierten Pixels. Die Binärisierungseinheit 7 empfängt den Ton des konvertierten Pixels und binärisiert ihn auf der Basis eines Schwellenwertpegels 13a, der entsprechend dem Konvertierungsfaktor durch eine Binärisierungsschwellenwertsetzeinheit 20 gesetzt wird.

(Der Fall des Projizierungsverfahrens)

Herkömmlich wird der durchschnittliche Ton eines konvertierten Pixels, das durch das Projizierungsverfahren erhalten wurde, unter Verwendung eines Schwellenwertes von 1/2 (unter der Annahme, daß der Maximalwert des Tones aufl normalisiert ist) binärisiert. Bei dem herkömmlichen Binärisierungsbeispiel wie bei dem in Fig. 48 gezeigten verschwindet jedoch eine dünne Linie. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird durch das Setzen des Schwellenwertpegels auf der Basis der Beziehung zwischen dem Konvertierungsfaktor und dem Schwellenwert wie die in Fig. 46 gezeigte, d.h. durch Setzen des Schwellenwertpegels auf einen niedrigeren Pegel für den Verringerungsprozeß, das Verschwinden dünner Linien verhindert. In diesem Fall verschwindet eine dünne Linie, wie beispielsweise in Fig. 47 gezeigt ist.
Fig. 45 zeigt den Aufbau der Binärisierungseinheit 7 und der Binärisierungsschwellenwertpegelsetzeinheit 15.
Vor der Konvertierung werden dem Konvertierungsfaktor entsprechende Schwellenwertdaten von einer Schwellenwertpegelspeichereinheit 87 mittels eines Schwellenwertpegelsetztaktes in ein n-Bit-Register 88 geschrieben. Ein n-Bit-Vergleicher 89 führt die Binärisierung durch Vergleichen des Ausganges des Registers 88 mit dem Ausgang des konvertierten Pixeltons durch. Die Schwellenwertpegelspeichereinheit 87 kann als ROM aufgebaut sein, welches die in Fig. 46 gezeigte Beziehung nach dem Abbildungsverfahren speichert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird durch Setzen des Schwellenwertpegels auf einen Wert kleiner als 1/2, wenn der Konvertierungsfaktor niedrig ist, das Verschwinden dünner Linien eliminiert. Im Fall eines eingegebenen Originaldokuments wie einem Negativ-Originaldokument wird der Schwellenwert jedoch auf einen Wert größer als 1/2 gesetzt.
Wie vorstehend erläutert wurde, kann bei diesem Ausführungsbeispiel, da der Schwellenwertpegel, der zur Binärisierung der Töne der Pixel verwendet wird, deren Dichte nach dem Projizierungsverfahren konvertiert wurde, entsprechend dem Konvertierungsfaktor variabel gemacht werden kann, das Verdicken oder Verschmieren von Linien eliminiert werden, was andernfalls, wenn der Konvertierungsfaktor in der Nähe von 1 ist oder beim Vergrößerungsprozeß auftreten würde, während das Verschwinden von dünnen Linien, was bei einem Verringerungsprozeß in einem normalen Originaldokument auftreten wurde, verringert wird.

(Der Fall des Interpolationsverfahrens)

Wenn der Ton eines konvertierten Pixels, das nach dem Interpolationsverfahren erhalten wurde, mit einem Konvertierungsfaktor wie dem in Fig. 50 gezeigten herkömmlich unter Verwendung eines Schwellenwertpegels von 1/2 (unter der Annahme, daß der Maximalwert des Tones auf 1 normalisiert ist) binärisiert würde, verschwindet eine dünne Linie. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird durch Setzen des Schwellenwertpegels auf der Basis der Beziehung zwischen dem Konvertierungsfaktor und dem Schwellenwert wie in Fig. 46 gezeigt ist, d.h. durch Setzen des Schwellenwertpegels auf einen niedrigeren Pegel für den Verringerungsprozeß, das Verschwinden einer dünnen Linie verhindert. In diesem Fall verschwindet eine dünne Linie, wie beispielsweise in Fig. 49 gezeigt ist.
Der Aufbau der Binärisierungseinheit 6 und der einer Binärisierungsschwellenwertpegelsetzeinheit sind die gleichen wie die in Fig. 45 gezeigten.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Verschwinden dünner Linien eliminiert durch Setzen des Schwellenwertpegels auf einen Wert, der niedriger ist als 1/2, wenn der Konvertierungsfaktor niedrig ist. Im Fall eines eingegebenen Originaldokuments wie einem Negativ-Originaldokument wird der Schwellenwertpegel jedoch auf einen Wert größer als 1/2 gesetzt. Dieser Effekt kann auch bei einem von den linearen Interpolationsverfahren verschiedenen Interpolationsverfahren, beispielsweise dem Distanzinversproportionsverfahren erzielt werden.
Wie vorstehend erläutert wurde, kann bei diesem Ausführungsbeispiel, da der Schwellenwertpegel, der zur Binärisierung der Töne der Pixel verwendet wird, deren Dichte nach dem Projizierungsverfahren konvertiert wurde, entsprechend dem Konvertierungsfaktor variabel gemacht werden kann, das Verdicken oder Verschmieren von Linien eliminiert werden, was andernfalls, wenn der Konvertierungsfaktor in der Nähe von 1 ist oder beim Vergrößerungsprozeß auftreten würde, während das Verschwinden von dünnen Linien, was bei einem Verringerungsprozeß in einem normalen Originaldokument auftreten würde, verringert werden.

< Beispiel der Kantenhervorhebungseinheit>

Fig. 53 zeigt ein Beispiel einer Pixeldichtekonvertierung, bei der Originalpixel 41 um das 10/21-fache verringert werden. Ein Bezugszeichen 42 bezeichnet konvertierte Pixel, die nach dem Projizierungsverfahren erhalten wurden. A, B, C, D, E, F, G, H und I repräsentieren jeweils die Durchschnittstöne der konvertierten Pixel, wenn der maximale Durchschnittston aufl normalisiert ist.
Die die Durchschnittstöne der konvertierten Pixel, welche von den Originalpixeln 41 erhalten wurden, repräsentierende Datenreihe wird dem Kantenhervorhebungsprozeß unterworfen, und ein erhaltener Wert 45 wird dem Binärisierungsprozeß unterworfen. Auf diese Weise kann in einem konvertierten Bild 46 durch den Kantenhervorhebungsprozeß das Verschwinden von dünnen Linien verhindert werden. Der in Fig. 53 gezeigte Kantenhervorhebungsprozeß verwendet ein Differntialfilter mit einem in Fig. 52 gezeigten Faktor, um einen Kantenumfang zu berechnen. In Fig. 52 repräsentieren P, Q, R und S zu einem Pixel A benachbart lokalisierte Pixel. Die Kantenhervorhebung wird durch die folgende Gleichung ausgeführt.
A = A + α(4A - P - Q - r - S) ... (7)
(in diesem Beispiel ist α = 1)
wobei A, P, Q, R und S die Töne der jeweiligen Pixel repräsentieren.
Fig. 51 zeigt ein Beispiel der Kantenhervorhebungseinheit 13. Die Kantenhervorhebungseinheit 13 enthält Zeilenpuffer 31a und 31b zur Verzögerung der Pixel um 1 Zeile, D- Flipflops 32a bis 32d zur Verzögerung der Pixel um 1 Pixel, mittels derer die dem momentanen Pixel benachbarten Pixel P, Q, R und S herausgenommen werden, eine Kantenumfangsberechnungseinheit 33, welche die durch den zweiten Term der Gleichung (7) ausgedrückte Operation ausführt, und einen Addierer 34 zum Addieren eines Kantenumfanges zum betreffenden Pixelton.
Die Kantenhervorhebungsergebnisse werden durch eine einen festen Schwellenwertpegel verwendende Binärisierungseinheit binärisiert. Jeder Typ von Binärisierung kann verwendet werden, solange er nicht den Effekt der Kantenhervorhebung auf hebt.
Fig. 54 zeigt ein Beispiel einer herkömmlichen Konvertierung. Bei diesem Beispiel werden die unter den selben Bedingungen wie die gemäß Fig. 53 erhaltenen Durchschnittstöne direkt unter Verwendung eines festen Schwellenwertpegels binärisiert, was im konvertierten Bild 43 einen Verlust von dünnen Linien zur Folge hat.
Der Kantenhervorhebungsprozeß in diesem Konvertierungsbeispiel verwendet den in Fig. 52 gezeigten Filterfaktor. Es kann jedoch jeder Typ von Filterfaktor verwendet werden, so lange er die Kantenhervorhebung gestattet.

[Verschiedene Konfigurationsbeispiele]

Fig. 55 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau des Gerätes zur Konversion der Pixeldichte zeigt. Die Projizierungseinheit 5 empfängt ein Originalbild (1 Bit) und berechnet die Töne der konvertierten Pixel. Die Berechnungsergebnisse (n Bits) werden durch die Tonerhaltungsbinärisierungseinheit 6 binärisiert, um ein konvertiertes Bild (1 Bit) zu erhalten.
Fig. 56 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau des Gerätes zur Konversion der Pixeldichte zeigt. Die Interpolationseinheit 5 empfängt ein Originalbild (1 Bit) und berechnet die Töne der konvertierten Pixel. Die Berechnungsergebnisse (n Bits) werden durch die Tonerhaltungsbinärisierungseinheit 6 binärisiert, um ein konvertiertes Bild (1 Bit) zu erhalten.
Fig. 57 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau des Gerätes zur Konversion der Pixeldichte zeigt. Das Bilddichtekonvertierungsgerät enthält Zeilenpuffer 501 bis 503 zum Speichern von 1 Seite entsprechenden Bilddaten, D-Flipflops 504 bis 519, eine Bildtaktsteuereinheit 520 zum Konvertieren von Bildtakten, eine logische ODER-Einheit 521 zum Konvertieren der Pixeldichte nach dem logischen ODER-Verfahren, eine Ausdünnungseinheit 522 zum Konvertieren einer Pixeldichte nach dem Ausdünnungsverfahren, einen Multiplexer 523 zum Auswählen eines von der logischen ODER-Verarbeitungseinheit ausgegebenen Signals oder eines von der Ausdünnungseinheit 522 ausgegebenen Signals, eine Bildbereichbestimmungseinheit 524 zum Ausgeben eines Auswählsignals für den Multiplexer 523, und eine Zeilensynchronisationssignalsteuereinheit 525 zum Steuern eines Zeilensynchronisationssignals. 1 Seite entsprechende Bilddaten werden synchron mit einem Seitensynchronisationssignal eingegeben, und Pixel werden synchron mit den Bildtakten eingegeben. Der Pixeldichtekonvertierungsfaktor wird durch Veränderung der Steuerung in der Bildtaktsteuereinheit 520, der logischen ODER-Verarbeitungseinheit 521, der Ausdünnungseinheit 522, und der Zeilensynchronisationssignalsteuereinheit 525 mittels eines Betriebsartsignals verändert. Bei diesem Beispiel ist eine Verringerung um den Faktor 4 sowohl in der Horizontal- als auch in der Vertikalabtastrichtung möglich. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
Die logische ODER-Verarbeitungseinheit 521 führt an den diesen 16 Pixeln entsprechenden Daten eine ODER-Operation durch. Die Ausdünnungseinheit 533 gibt die Daten in einem an einer festen Position angeordneten D-Flipflop, d.h. in dem D- Flipflop 504 aus. Alternativ kann die Ausdünnungseinheit 522 so aufgebaut sein, daß die Position des zu verwendenden D- Flipflops sich zyklisch oder unregelmäßig ändert, z.B. die Daten im D-Flipflop 504 beim ersten Mal herangezogen werden, dann die im D-Flipflop 506 beim zweiten Mal, dann die im D- Flipflop 508 beim dritten Mal, und so weiter.
Die Auswahl zwischen dem logischen ODER-Prozeß und dem Ausdünnungsprozeß wird auf der Basis der von der Bildbereichsbestimmungseinheit erhaltenen Bestimmungsergebnisse durchgeführt. Wenn die eingegebenen Bilddaten durch Lesen eines Zeichen-Originaldokuments erhaltene Bilddaten sind, wird der logische ODER-Prozeß durchgeführt. Wenn die eingegebenen Bilddaten eine Fotografie repräsentieren, wird der Ausdünnungsprozeß ausgewählt. Die Bestimmung wird in der Bildbereichbestimmungseinheit in der unter Bezugnahme auf die Fig. 40 bis 43 beschriebenen Art durchgeführt.
Als nächstes werden die Effekte der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 58 bis 59 beschrieben.
Fig. 58A zeigt ein Beispiel eines Zeichenbildes, und Fig. 59A zeigt ein Beispiel eines Ditherbildes. Fig. 58B und 58C zeigen die Bilder, die durch Verringerung der Pixeldichte des in Fig. 58A gezeigten Bildes um einen Faktor 2 sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Abtastrichtung durch das Ausdünnungsverfahren bzw. den logischen ODER-Prozeß erhalten werden. Fig. 59B und 59C zeigen die Bilder, die durch Verringerung der Pixeldichte des in Fig. 59A gezeigten Bildes um einen Faktor 2 sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Abtastrichtung durch den Ausdünnungsprozeß bzw. den logischen ODER-Prozeß erhalten werden. Bei dem für die in den Fig. 58B und 59B gezeigten Beispielen verwendeten Ausdünnungsprozeß wird die Position der wegzulassenden Daten zyklisch verändert. Die in diesem Ausdünnungsverfahren verwendeten Zeilen sind in den Fig. 58A und 59A durch Pfeile gekennzeichnet. Um einen Pixeldichtekonvertierungsprozeß zu verwenden, der für die Eigenschaften eines Bildes eines Originaldokuments passend ist, wird für ein Zeichen-Originaldokument darstel- lende Bilddaten der logische ODER-Prozeß ausgeführt, während für ein Fotografie-Originaldokument darstellende Bilddaten der Ausdünnungsprozeß durchgeführt wird. Wenn z.B. das in Fig. 58A gezeigte Zeichen-Dokument dem logischen ODER-Prozeß unterworfen wird, werden, wie in Fig. 58C gezeigt ist, dünne Linien zurückerhalten. Wenn die Pixeldichte des in Fig. 59A gezeigten Fotografie-Originals durch den Ausdünnungsprozeß konvertiert wird, bleibt, wie in Fig. 59B gezeigt ist, das Verhältnis der Fläche der schwarzen Abschnitte zu der der weißen Abschnitte im wesentlichen das selbe.
Fig. 60 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel des Aufbaus des Pixeldichtekonvertierungsgerätes zeigt. Das Pixeldichtekonvertierungsgerät enthält eine Bildausgabevorrichtung 1' zum Speichern und Ausgeben eines binären Bildes synchron mit einem Synchronisationssignal, die Projizierungseinheit 5 zum Erhöhen oder Verringern einer Anzahl von Pixeln durch das Projizierungsverfahren um einen Faktor mit einem beliebigen Wert, die Ausdünnungseinheit 3 zum periodischen Durchführen des Ausdünnens an einem von der Projizierungseinheit 5 ausgegebenen Signal und dabei Verringern der Anzahl der Pixel hiervon um einen ganzzahligen Faktor, die Fehlerverteilungseinheit 6 zum Durchführen des Fehlerverteilungsprozesses an einem von der Ausdünnungseinheit 3 ausgegebenen Signal, die einfache Binärisierungseinheit 7 zum Durchführen der Binärisierung unter Verwendung eines festen Schwellenwertpegels an dem von der Ausdünnungseinheit 3 ausgegebenen Signal, den Multiplexer 8 zum Auswählen eines der von der Fehlerverteilungseinheit 6 oder der einfachen Binärisierungseinheit 7 ausgegebenen Signale, den Betriebsartumschaltschalter 9 zum Ausgeben eines Auswählsignals an den Multiplexer 8, und den Quartzkristall-Oszillator 10 zum Erzeugen grundlegender Operationstakte.
Fig. 61 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel des Aufbaus des Pixeldichtekonvertierungsgerätes zeigt. In Fig. 61 werden, um die Teile, die die selben wie die in Fig. 60 sind, zu bezeichnen, die selben Bezugszeichen benutzt. Bei dem in Fig. 61 gezeigten Aufbau ist die Ausdünnungseinheit 3 durch die Mittelungseinheit 2 zum Durchführen einer Mittelung an dem von der Projizierungseinheit 5 ausgegebenen Signal und dem damit einhergehenden Verringern der Anzahl von Pixeln hiervon um einen ganzzahligen Faktor ersetzt.
Fig. 62 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel des Aufbaus des Pixeldichtekonvertierungsgerätes zeigt. In Fig. 62 werden, um die Komponenten, die die selben wie die in Fig. 60 sind, zu bezeichnen, die selben Bezugszeichen benutzt. Bei dem in Fig. 62 gezeigten Beispiel ist die Ausdünnungseinheit 3 durch die Mehrheitsverarbeitungseinheit 2 zur Ausgabe eines Signals, dessen Anzahl an Pixeln um einen ganzzahligen Faktor verringert wurde, ersetzt. Das von der Mehrheitsverarbeitungseinheit 2 ausgegebene Signal wird in die Projizierungseinheit 5 eingegeben, wo die Anzahl dessen Pixel weiter verringert wird.
Fig. 63 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel des Aufbaus des Pixeldichtekonvertierungsgerätes zeigt.
Die Projizierungseinheit 5 empfängt ein eingegebenes Bild (1 Bit) und führt an dem eingegebenen Bild den Projizierungsprozeß aus, um den Ton (n Bits) eines konvertierten Pixels zu berechnen. Die Kantenhervorhebungseinheit 13 führt an den erhaltenen Berechnungsergebnissen eine Kantenhervorhebung durch. Die Binärisierungseinheit 7 binärisiert die Ergebnisse des Kantenhervorhebungsprozesses, um ein konvertiertes Bild ( Bit) zu erhalten.
Fig. 64 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel des Aufbaus des Pixeldichtekonvertierungsgerätes zeigt. Das Pixeldichtekonvertierungsgerät enthält die Bildausgabevorrichtung 1' zum Speichern und Ausgeben eines Binärbildes synchron mit einem vorbestimmten Synchronisationssignal, die Mehrheitsverarbeitungseinheit 2 zum Vergleichen der Anzahl der weißen Pixel in einem 1 konvertierten Pixel entsprechenden Originalbild mit der der schwarzen Pixel, wenn eine Anzahl von Pixeln um einen ganzzahligen Faktor zu verringern ist, um den Ton eines konvertierten Pixels schwarz zu machen, wenn die Anzahl der schwarzen Pixel gleich oder größer als die der weißen Pixel ist, die Ausdünnungseinheit 3 zum periodischen Ausführen des Ausdünnens an einem Originalbild, wenn die Anzahl der Pixel hiervon um einen ganzzahligen Faktor zu verringern ist und zum damit einhergehenden Verringern der Anzahl der Pixel, den Multiplexer 4 zum Auswählen eines der Ausgänge der Mehrheitseinheit 2 und der Ausdünnungseinheit 3, die Projizierungseinheit 5 zum Erhöhen oder Verringern der Anzahl von Pixeln durch das Projizierungsverfahren um einen Faktor mit einem beliebigen Wert und zum Ausgeben eines erhaltenen mehrstufigen Signals, die Fehlerverteilungseinheit 6 zum Ausführen des Fehlerverteilungsprozesses an dem von der Projizierungseinheit 5 ausgegebenen mehrstufigen Signal, die einfache Binärisierungseinheit 7 zum Durchführen der Binärisierung der von der Projizierungseinheit 5 ausgegebenen mehrstufigen Signale unter Verwendung eines festen Schwellenwertpegels, den Multiplexer 8 zum Auswählen eines der von der Fehlerverteilungseinheit 6 und der einfachen Binärisierungseinheit 7 ausgegebenen binären Signale, den Betriebsartumschaltschalter 9 zum Ausgeben eines Auswählsignals an die Multiplexer 4 und 8, und den Quartzkristall- Oszillator 10 zum Erzeugen grundlegender Operationstakte.

Claims

1. Gerät zur Konversion der Pixeldichte zum Konvertieren einer Pixeldichte eines Binärbildes, in dem ein pseudohalbtonverarbeitetes Bild und Zeichen oder Linienzeichnungen vorhanden sind, wobei das Gerät umfaßt eine Eingabevorrichtung (1) zum Eingeben von binären Bilddaten mit einer ersten Pixeldichte;

eine Konvertierungsvorrichtung (2, 3, 5) zum Konvertieren der eingegebenen binären Bilddaten mit der ersten Pixeldichte in mehrstufige Bilddaten mit einer zweiten Pixeldichte;

eine Binärisierungsvorrichtung (6) zum Binärisieren der mehrstufigen Bilddaten mit der zweiten Pixeldichte von der Konvertierungsvorrichtung (5), um binäre Ausgabe-Bilddaten mit der zweiten Pixeldichte zu erzeugen;

dadurch gekennzeichnet, daß Konvertierungsvorrichtung enthält:

eine erste Konvertierungsvorrichtung (2, 3) zum Erhöhen oder Verringern der Pixeldichte der binären Bilddaten mit der ersten Pixeldichte um einen ganzzahligen Faktor; und

eine zweite Konvertierungsvorrichtung (5) zum Konvertieren der Bilddaten, deren Pixeldichte durch die erste Konvertierungsvorrichtung erhöht oder verringert wurde, in die mehrstufigen Bilddaten mit der zweiten Pixeldichte, wobei die zweite Konvertierungsvorrichtung zum Erhalten der mehrstufigen Bilddaten mit der zweiten Pixeldichte eine Vorrichtung enthält, welche eine Multipliziervorrichtung zum Multiplizieren von Bilddaten, die einer Vielzahl von Pixeln von der ersten Konvertierungsvorrichtung entsprechen, mit Koeffizienten aufweist, welche aus einer Lagebeziehung zwischen Pixelpositionen vor und nach der Konvertierung durch die zweite Konvertierungsvorrichtung bestimmt wird.

2. Gerät zur Konversion der Pixeldichte nach Anspruch 1, wobei die Binärisierungsvorrichtung (6) die mehrstufigen Bilddaten nach einem Fehlerverteilungsverfahren in die binären Bilddaten umwandelt.

3. Gerät zur Konversion der Pixeldichte nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Schwellenwertpegel-Setzvorrichtung (20) zum Setzen eines für die Binärisierung durch die Binärisierungsvorrichtung (6) verwendeten Schwellenwertpegels in Übereinstimmung mit einem Konvertierungsverhältnis in der Konvertierungsvorrichtung.

4. Gerät zur Konversion der Pixeldichte nach Anspruch 1, wobei die Konvertierungsvorrichtung (5) die Bilddaten von der ersten Konvertierungsvorrichtung (2, 3) in die mehrstufigen Bilddaten mit der zweiten Pixeldichte durch Projizieren einer Pixelposition vor der Konvertierung auf eine Pixelposition nach der Konvertierung konvertiert.

5. Gerät zur Konversion der Pixeldichte nach Anspruch 1, wobei die zweite Konvertierungsvorrichtung (5) die eingegebenen binären Bilddaten von der ersten Konvertierungsvorrichtung (2, 3) in die mehrstufigen Bilddaten mit der zweiten Pixeldichte durch ein lineares Interpolationsverfahren konvertiert.

6. Gerät zur Konversion der Pixeldichte nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Konvertierungsverhältnis-Setzvorrichtung (1) zum Setzen eines ersten Konvertierungsverhältnisses für die erste Konvertierungsvorrichtung (2, 3) und eines zweiten Konvertierungsverhältnisses für die zweite Konvertierungsvorrichtung (5) in Übereinstimmung mit einem Konvertierungsverhältnis in der Konvertierungsvorrichtung.

7. Gerät zur Konversion der Pixeldichte nach Anspruch 1, wobei die erste Konvertierungsvorrichtung (2, 3) eine Konvertierung durch einen Ausdünnungsprozeß durchführt.

8. Gerät zur Konversion der Pixeldichte nach Anspruch 1, wobei die erste Konvertierungsvorrichtung (2, 3) eine Konvertierung durch einen Mehrheitsprozeß durchführt.

9. Gerät zur Konversion der Pixeldichte nach Anspruch 1, wobei die erste Konvertierungsvorrichtung (2, 3) eine Konvertierung durch einem Nittelungsprozeß durchführt.

10. Gerät zur Konversion der Pixeldichte nach Anspruch 1, wobei die erste Konvertierungsvorrichtung (2, 3) eine Konvertierung durch einen logischen ODER-Prozeß durchführt.

11. Gerät zur Konversion der Pixeldichte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konvertierungsvorrichtung enthält:

eine Vielzahl von ersten Konvertierungsvorrichtungen (2, 3) zum Erhöhen oder Verringern einer Pixeldichte um einen ganzzahligen Faktor;

eine Wählvorrichtung zum Auswählen einer der vielen ersten Konvertierungsvorrichtungen auf der Basis einer Bestimmung, ob ein Bildbereich ein pseudohalbtonverarbeiteter Bereich ist oder nicht.

12. Gerät zur Konversion der Pixeldichte nach Anspruch 11, wobei die Vielzahl der ersten Konvertierungsvorrichtungen (2, 3) eine Kombination einer Vorrichtung zum Durchführen eines Ausdünnungsprozesses und einer Vorrichtung zum Ausführen eines Mehrheitsprozesses ist, und wobei der pseudohalbtonverarbeitete Bildbereich durch den Ausdünnungsprozeß verarbeitet wird.

13. Gerät zur Konversion der Pixeldichte nach Anspruch 11, wobei die Vielzahl der ersten Konvertierungsvorrichtungen (2, 3) eine Kombination einer Vorrichtung zum Ausführen eines Ausdünnungsprozesses und einer Vorrichtung zum Ausführen eines Nittelungsprozesses ist, und wobei der pseudohalbtonverarbeitete Bildbereich durch den Ausdünnungsprozeß verarbeitet wird.

14. Gerät zur Konversion der Pixeldichte nach Anspruch 11, wobei die Vielzahl der ersten Konvertierungsvorrichtungen (2, 3) eine Kombination einer Vorrichtung zum Ausführen eines Ausdünnungsprozesses und einer Vorrichtung zum Ausführen eines logischen ODER-Prozesses ist, und wobei der pseudohalbtonverarbeitete Bildbereich durch den Ausdünnungsprozeß verarbeitet wird.

15. Gerät zur Konversion der Pixeldichte nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine zwischen der Konvertierungsvorrichtung (2, 3, 5) und der Binärisierungsvorrichtung (7) angeordnete Kantenhervorhebungsvorrichtung (13) zum Hervorheben einer Kante der mehrstufigen Bilddaten.