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Die Erfindung betrifft eine Bildverarbeitungsvorrichtung, welche
eine Quantisierung von Bilddaten in Binärdaten oder
Mehrpegeldaten ausführt, und bezieht sich insbesondere auf eine
Bildverarbeitungsvorrichtung, welche eine Farbton (oder
Gradations)-Zwischenverarbeitung von Eingangsbilddaten ausführt.
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Für ein Semi-Zwischen (oder
Pseudo-Gradations)-Verarbeitungssystem der Bildverarbeitungsvorrichtung, wie beispielsweise ein
Telefaxgerät oder ein digitales Kopiergerät, wurden neben
anderen Verfahren das Fehlerverteilungsverfahren und das Verfahren
der Näherung der mittleren Dichte vorgeschlagen.
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Das Fehlerverteilungsverfahren ist ein Verfahren zum
Binarisieren von Mehrpegel-Bilddaten eines Ziel- bzw. Objektpixels (zum
Umwandeln in den dunkelsten oder kürzesten Pegel), wobei
spezielles Gewicht dem Unterschied zwischen den Bilddaten mit
binarisiertem Pegel und Mehrpegel-Bilddaten vor der Binarisierung und
dem Hinzufügen derselben zu den Daten eines Pixels in der Nähe
des Objektpixels beigemessen wird, wie in der Literatur von R.
Floyd & L. Steinberg mit dem Titel "An adaptive algorithm for
spatial gray scale", SUD 75 DIGEST, Seiten 36-37, offenbart.
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Das Verfahren der Näherung der mittleren Dichte ist, wie in der
japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 57-
104369 beschrieben, das Verfahren, bei dem der gewichtete
Mittelwert der jeweiligen Gewichte des nach schwarz und weiß
binarisierten Objektpixels und derjenige des benachbarten Pixels
unter Verwendung der bereits binarisierten Binärdaten des Pixels
in der Nähe des Objektpixels erhalten wird und dadurch die
Bilddaten des Objektpixels unter Verwendung des Mittelwerts der
beiden Mittelwerte als Schwelle binarisiert werden.
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Da das vorstehend genannte Fehlerverteilungsverfahren das
Verfahren zum Korrigieren des Fehlers zwischen den
Eingangsbildda
ten und den Ausgangsbilddaten ist, ist es möglich, das
Eingangsbild und die Dichte der Ausgangsbildverarbeitungseinheit
beizubehalten und das Bild mit ausgezeichneten Auflösungs- und
Farbtoncharakteristiken zu erzeugen.
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Jedoch müssen bei der Korrektur des Fehlers zwischen den
Eingangsbilddaten und den Ausgangsbilddaten viele zweidimensionale
Berechnungen durchgeführt werden und ist der Umfang des
Verarbeitungsvolumens derart groß, daß der Aufbau von Hardware
unvermeidlich kompliziert wird.
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Andererseits wird gemäß dem Verfahren der Näherung der mittleren
Dichte die Berechnung unter Verwendung von Binärdaten nach der
Binarisierung durchgeführt, so daß demzufolge der Aufbau von
Hardware vereinfacht und die Verarbeitung mit hoher
Geschwindigkeit durchgeführt werden kann, da das Verarbeitungsvolumen
äußerst klein ist.
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Jedoch hat dieses Verfahren einen Nachteil dahingehend, daß, da
die Binarisierung lediglich durch eine Annäherung des
Objektpixels mittels dem Mittelwert des Bereichs, der den Objektpixel
enthält, durchgeführt wird, die Anzahl von Farbtönen begrenzt
ist und eine bestimmte niederfrequente Textur für ein Bild,
welches eine sich langsam ändernde Dichte hat, erzeugt wird, so daß
sich die Bildqualität verschlechtert.
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Außerdem besteht ein diesen Systemen gemeinsamer Nachteil darin,
daß dann, wenn das Manuskriptbild in mehr als zwei Bereiche
unterteilt wird, eine Diskontinuität zwischen den Daten der,
geteilten Bilder auftritt und sich infolgedessen die Bildqualität
verschlechtert.
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Mit anderen Worten hat das Fehlerverteilungsverfahren einen
Nachteil dahingehend, daß an dem Punkt in der Nähe des
Ausgangspunkts der Binarisierung des geteilten Bilds der Fehler für die
Korrektur nicht übertragen wird, und dazu neigt, zu der
sogenannten Binarisierungsverarbeitung mit fester Schwelle zu
werden.
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In Anbetracht des Vorstehenden hat die Anmelderin der
vorliegenden Erfindung die US-Patentanmeldung mit der Seriennummer
203,880 für die Technologie zum Bereitstellen der Kontinuität
für eine mehrfache Anzahl von Bereichen bei der Binarisierung
durch das Fehlerverteilungsverfahren eingereicht.
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Jedoch hat das Verfahren der Annäherung der mittleren Dichte
einen Nachteil dahingehend, daß bei der Berechnung der mittleren
Dichte die bereits binarisierten Daten nicht wiederholt werden,
so daß demzufolge der Ausdruck von Zwischenfarbtönen an dem
Verbindungsabschnitt zwischen den geteilten Bildern nach der
Binarisierungsverarbeitung diskontinuierlich wird und sich
infolgedessen die Bildqualität verschlechtert.
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Die Erfindung betrifft die Verringerung der vorstehend genannten
Probleme und das Bereitstellen einer
Bildverarbeitungsvorrichtung, welche das Verarbeitungsvolumen für die Quantisierung
wesentlich reduzieren und gleichzeitig ein Bild mit
ausgezeichneten Zwischenfarbtönen (oder ein ausgezeichnetes Halbtonbild)
reproduzieren kann.
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Ein weiterer Betreff der Erfindung besteht darin, eine
Bildverarbeitungsvorrichtung bereitzustellen, welche einen genauen
Semi-Zwischenfarbton an dem Endabschnitt des binarisierten Bilds
bei serieller Abtastung ergibt, welches das Problem des
herkömmlichen Verfahrens war.
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Die US-Patentschrift US-A-4 196 452 offenbart eine
Bildverarbeitungsvorrichtung, welche Bilddaten aus aufeinanderfolgenden
Bildbereichen binarisiert.
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Die europäische Patentschrift Nr. EP-A-0 295 105 offenbart eine
Vorrichtung zum Lesen eines Bilds, in welchem die Bilddaten
binär digitalisiert und Streifen durch Erstrecken der
Binärdigitalisierung auf einen Überlappungsbereich vermieden sind.
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Es wird angemerkt, daß die US-Patentschrift Nr. US-A-4 196 452
keinen Beitrag in Richtung des Problems des Verhinderns von
Diskontinuitäten an dem Verbindungsabschnitt zwischen geteilten
Bildern leistet.
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Die europäische Patentschrift Nr. EP-A-0 295 105 stellt
ebenfalls keine adäquate Lösung für das vorstehende Problem bereit,
da sie nur die Verwendung des vorangehend erhaltenen mittleren
Dichtewerts und die Umwandlung von Bilddaten in Binärdaten unter
Verwendung dieses mittleren Dichtewerts als Schwelle, ohne
jedoch Mehrpegel-Pixeldaten zu verwenden, offenbart.
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Erfindungsgemäß wird eine Bildverarbeitungsvorrichtung wie in
Patentanspruch 1 angegeben bereitgestellt.
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Die Merkmale der Erfindung werden anhand der ausführlichen
Erklärung beispielhafter Ausführungsbeispiele, welche auf den
nachfolgenden Zeichnungen basieren, verdeutlicht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1A ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau der
Bildverarbeitungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
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Fig. 1B ist ein Blockschaltbild zum Aufzeigen des detaillierten
Aufbaus der Binarisierungsverarbeitungseinheit des ersten
Ausführungsbeispiels;
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Fig. 2A-2D und Fig. 3A und 3B sind Zeichnungen zum Erklären
des Prinzips des Verarbeitungssystems der
Bildverarbeitungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels;
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Fig. 4 ist eine Zeichnung zum Erklären des Abtastsystems der
Bildverarbeitungsvorrichtung der ersten bis dritten
Ausführungsbeispiele;
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Fig. 5A und 5B sind Zeichnungen zum Erklären des Prinzips der
durch das zweite und das dritte Ausführungsbeispiel ausgeführten
Binarisierung;
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Fig. 6 ist ein Blockschaltbild zum Aufzeigen des Aufbaus der
Bildverarbeitungsvorrichtung des zweiten und des dritten
Ausführungsbeispiels;
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Fig. 7 ist ein Blockschaltbild zum Aufzeigen der Einzelheiten
der binären Schaltung des zweiten Ausführungsbeispiels;
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Fig. 8 ist ein Blockschaltbild zum Aufzeigen der Einzelheiten
der binären Schaltung des dritten Ausführungsbeispiels; und
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Fig. 9A-9C sind Zeichnungen, die ein Beispiel einer
Gewichtsmaske zeigen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Einzelnen unter
Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erklärt.
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Fig. 1A ist ein Blockschaltbild der Bildverarbeitungsvorrichtung
gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
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In Fig. 1A ist 100 die Bildleseeinheit zum Lesen des Bilds des
Manuskripts (oder Originals), wobei das gelesene analoge
Bildsignal der Quantisierungseinheit 101 zugeführt wird, einer
öffentlich bekannten Korrekturverarbeitung, wie beispielsweise einer
logarithmischen Umwandlung, einer Farbtonkorrektur usw.,
unterworfen wird, und die für die Aufzeichnung verwendeten Daten 200
erhalten werden. Die Daten 200 werden in die
Binarisierungsverarbeitungseinheit 102 geleitet, in welcher das vorliegende
System ausgeführt wird, binarisiert und als binarisiertes Signal
201 ausgegeben, und ein Binärbild wird als Semi-Zwischenfarbton
an der Bildausgabeeinheit 103 erzeugt. Hierbei besteht die
Binarisierungsverarbeitungseinheit 102 aus der Datenumschalteinheit
102b, welche Binärdaten 201 und Mehrpegeldaten 200 bei der
Berechnung der mittleren Dichte umschaltet, der Einheit zum
Beibehalten der mittleren Dichte 102a, die die Verarbeitungseinheit
zum Berechnen der mittleren Dichte und die
Fehlerverteilungsverarbeitungseinheit umfaßt, und der Schaltsteuereinheit 102c,
welche die Umschaltung an der Datenumschalteinheit 102b steuert.
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Die Bildverarbeitungseinrichtung dieses Ausführungsbeispiels ist
die sogenannte serielle Abtasteinheit, welche das Manuskript in
Bändern mit der Breite 1 und der Länge m liest und es als
Binärdaten reproduziert.
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Nachstehend wird das Prinzip des Binarisierungssystems des
vorliegenden Ausführungsbeispiels erklärt. In dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel wird das herkömmliche Verfahren der Näherung
der mittleren Dichte als das bevorzugte Binarisierungsverfahren
eingeführt. Dieses Verfahren wurde durch die Anmelderin in den
folgenden Patentanmeldungen zum Patent angemeldet:
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(1) In einer neuen US-Patentanmeldung, in den Vereinigten
Staaten im Februar 1990 auf der Grundlage beanspruchter Prioritäten
der japanischen Patentanmeldungen Nr. 1-31404, 1-31405, 1-31408,
1-31409 (alle am 10. Februar 1989 eingereicht) angemeldet.
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(2) In einer neuen US-Patentanmeldung, in den Vereinigten
Staaten im Februar 1990 auf der Grundlage beanspruchter Prioritäten
der japanischen Patentanmeldungen Nr. 1-31411 (eingereicht am
10. Februar 1989) und 1-284879 (eingereicht am 2. November 1989)
angemeldet.
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In Fig. 2A gibt f (i, j) die Mehrpegel-Dichtedaten des
Eingangsbilds an dem zu binarisierenden Objektpixel an, wobei die Werte
die normierten 0-1 Werte sind. Die Pixelposition oberhalb der
punktierten Linie ist bereits binarisiert, und nach der
Binarisierung des Objektpixels wird eine vergleichbare
Folgeverarbeitung in der Reihenfolge von f (i, j+1), f (i, j+2), ...
aufeinanderfolgend ausgeführt.
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Fig. 2B ist ein Diagramm, das die binarisierten Bilddaten zeigt;
B (i, j) zeigt die Dichte des Objektpixels nach der
Binarisierung (Werte von 0 oder 1). Der von punktierten Linien umgebene
Teil enthält die Pixeldaten, welche zur Zeit der Verarbeitung
des Objektpixels bereits binarisiert worden sind, und dieser
wird für die Binarisierungsverarbeitung des Objektpixels
verwendet.
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Fig. 2C ist eine Zeichnung, die Gewichtungsmaske zeigt, und Fig.
2D ist eine Zeichnung, die Beispiele von tatsächlichen Zahlen in
der Gewichtungsmaske zeigt. R ist ein Beispiel der
Gewichtungsmaske zum Erhalten der mittleren Dichte und wird durch eine
Matrix der Größe 3 · 3 ausgedrückt. Das Gewicht der Position, auf
welche das Objektpixel fällt, ist R (0, 0) und wird als R (0, 1)
= 0 verwendet.
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Unter diesem System wird die mittlere Dichte des Ausgangsbilds
in der Nähe des Objektpixels dann, wenn der Objektpixel in
entweder schwarz oder weiß binarisiert ist, als ml (i, j) und mo
(i, j) bezeichnet, welche mittels der folgenden Formel ermittelt
werden.
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[hierin ist B (i, j) = 1, das ist der Fall, wenn der Objektpixel
schwarz ist]
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[hierin ist B (i, j) = 0, das ist der Fall, wenn der Objektpixel
weiß ist]
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Sodann wird unter Verwendung der vorstehend genannten mittleren
Dichten ml und m0 die Mehrpegeldichte f (i, j) des Objektpixels
durch die nachfolgende Formel binarisiert.
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Wenn f (i, j) + E (i, j) > (ml (i, j) + m0 (i, j))/2,
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B (i, j) = 1
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E (i, j + 1) = f (i, j) + E (i, j) = ml (i, j) 3
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Wenn f (i, j) + E (i, j) ≤ (ml (i, j) + m0 (i, j))/2,
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B (i, j) = 0,
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E (i, j + 1) = f (i, j) + E (i, j) - m0 (i, j)
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In der vorstehenden Formel 3 ist E (i, j) der Fehler, der
erzeugt wird, wenn die Mehrpegeldichte (i, j-1) des Pixels
(i, j-1) eine Position vor dem Objektpixel (i, j) in die binäre
Dichte B (i, j-1) binarisiert wird. Die Binarisierung der
Eingangspixeldichte von (i, j-1) in 1 oder 0 bedeutet, daß der
Pixel (i, j-1) in entweder ml (i, j-1) oder m0 (i, j-1), welche
die mittleren Dichten in dessen Nachbarschaft repräsentieren,
approximiert wurde, und in jedem Fall wird ein Fehler f (i, j-1)
- ml oder f (i, j-1) - m0 zwischen solchen Dichten und der
Mehrpegeldichte f (i, j-1) des Eingangspixels erzeugt. Daher ist
es durch Binarisieren des durch Addieren eines solchen
binarisierten Fehlers E (i, j) zu dem Objektpixel von (i, j)
korrigierten Werts möglich, die Dichte des binarisierten Bilds
vollständig für den gesamten Bereich des Eingangsbilds
beizubehalten. Die wichtigste Eigenschaft dieses System besteht in einem
Verarbeitungsverfahren, das den Fehler der Binarisierung
berücksichtigt und somit im Vergleich zu dem vorgenannten Verfahren
der Näherung der mittleren Dichte eine weit bessere
Zwischenfarbton-Reproduktionswirksamkeit bereitstellt.
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In Formel O ist E (i, j+1) der dem Pixel (i, j = 1) einen Pixel
nach dem Objektpixel (i, j) zuzuweisende Fehler. Wie in Fig. 3A
und 3B gezeigt, ist E (i, j+1) der durch Subtrahieren von ml von
f (i, j) + E (i, j) gegebene Ausgleich, wenn f (i, j) + E (i, j)
> (ml + m0)/2, und der durch Subtrahieren von m0 von f (i, j) +
E (i, j) gegebene Ausgleich, wenn f (i, j) + E (i, j) ≤ (ml +
m0)/2.
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Wie vorstehend wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des
Verfahrens zum Beibehalten der mittleren Dichte trotz des
Umstands, daß das Verarbeitungsvolumen im Vergleich zu dem des
Fehlerverteilungsverfahrens äußerst klein ist, dieselbe oder
sogar eine bessere Bildreproduktionskapazität erhalten. Dies ist
deshalb so, weil in diesem Verfahren trotz des Umstands, daß der
vorstehend genannte Fehler nur durch den benachbarten einen
Pixel korrigiert wird, durch Erhalten der mittleren Dichte von
binarisierten mehreren Daten die zu dem Fall der Korrektur durch
äquivalente Verteilung des Fehlers über mehrere Pixel
vergleichbare Wirkung erhalten wird.
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Insofern berücksichtigt das vorstehend genannte Verfahren der
Näherung der mittleren Dichte nicht den durch dieses Verfahren
berücksichtigten Fehler, so daß es offensichtlich ist, daß die
Bildreproduktionswirksamkeit dieses Verfahrens besser ist als
diejenige des Verfahrens der Näherung der mittleren Dichte.
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Wenn das vorgenannte Verfahren zur Beibehaltung der mittleren
Dichte auf die seriellen Abtasteinrichtung angewandt wird,
welche die binäre Reproduktion ausführt, während sie das Manuskript
in Bändern mit der Breite 1 und der Länge m liest, wie in Fig. 4
gezeigt, wird die Verarbeitung an der Verbindung von Abtastung
(I) und Abtastung (II) unterbrochen. Wenn der rechtsseitige
Endteil in der Richtung j der Abtastung (I) f (i, j) von Fig. 2A
ist, werden B (i-2, j+1) und B (i-1, j+1) für die
Mittelwertberechnung nicht binarisiert. Demgegenüber ist dann, wenn sich der
Objektpixel von f (i, j) an dem linksseitigen Endteil in
j-Richtung der Abtastung (II) befindet, ein zusätzlicher Speicher
erforderlich, weil die binarisierten Ergebnisse während der
Ausführung der Abtastung (I) für drei Pixel B (i-2, j-1), B (i-1,
j-1) und B (i, j-1) in Fig. 2B gespeichert werden müssen. Daher
wird in diesem Ausführungsbeispiel für den vorstehend genannten
Pixel ohne binarisierte Daten die Binarisierung durch Berechnen
des Mittelwerts der Mehrpegeldaten durchgeführt.
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Um dieses Ausführungsbeispiel zu verwirklichen, sollte die
Breite des an der Bildleseeinheit 100 zugeführten Bilds durch
Hinzufügen eines Pixels an beiden Seiten 1 + 2 Pixel sein, und sollte
die Länge durch Hinzufügen von zwei Pixeln an der Oberseite
m + 2 Pixel sein, während die Mehrpegeldaten von 3 Pixeln am
linksseitigen Ende in j-Richtung, die diesen unmittelbar
vorangehen, und zwei Pixeln am rechtsseitigen Ende in j-Richtung oder
2 Pixeln am oberen Ende in i-Richtung beibehalten werden. Mit
anderen Worten erfordern gemäß in Fig. 4 der obere Endteil in i-
Richtung und der linksseitige Endteil der Abtastung (I) eine
ähnliche Verarbeitung wie vorstehend angegeben, jedoch werden in
diesem Ausführungsbeispiel binarisierte Daten mehrerer Zeilen an
dem oberen Ende und an dem linksseitigen Ende durch Betrachten
der Daten unterhalb mehrerer Zeilen an dem Endteil als
effektiven Bildbereich vernachlässigt.
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Zum Beispiel werden dann, wenn der in Fig. 2A dargestellte
Objektpixel f (i, j) der Ausgangspunkt der Binarisierung des Bilds
ist, 7 Pixel in dem binarisierten Bild, die von den punktierten
Linien umgeben sind, nicht binarisiert, so daß der Objektpixel
f (i, j) nicht gemäß dem vorstehend genannten Algorithmus
binarisiert werden kann. Daher werden in diesem Ausführungsbeispiel
die gewichteten Mittelwerte ml und m0 des Punkts unter
Verwendung von Mehrpegeldaten berechnet. Mit anderen Worten wird zur
Zeit der Binarisierung von f (i, j)
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B (i-2, j-1) durch f (i-2, j-1) ersetzt,
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B (i-2, j) durch f (i-2, j) ersetzt,
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B (i-2, j+1) durch f (i-2, j+1) ersetzt,
-
B (i-1, j-1) durch f (i-1, j-1) ersetzt,
-
B (i-2, j) durch f (i-2, j) ersetzt,
-
B (i-1, j+1) durch f (i-1, j+1) ersetzt, und
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B (i, j-1) durch f (i, j-1) ersetzt,
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und werden auf diese Art und Weise Mittelwerte in und m0
berechnet, um B (i, j) zu erhalten. Bei der Binarisierung des
nachfolgenden Pixels f (i, j+1) unter 7 Pixeln, auf die Bezug zu nehmen
ist, wird B (i, j) ausgeschlossen und werden für die
verbleibenden 6 Pixel Mehrpegeldaten verwendet, während bei der
Binarisierung von f (i, j+2) aus 7 Pixeln B (i, j+1) und B (i, j)
verwendet werden usw., so daß auf diese Art und Weise jeder Pixel
einer nach dem anderen durch Berechnen von ml und m0 unter
Verwendung der binarisierten Daten und Mehrpegeldaten auf dieselbe Art
und Weise wie vorstehend binarisiert wird. Durch Verfahren
derart können die gesamten Daten binarisiert werden, ohne eine
unterbrochene Binarisierung des Anfangsteils des Bilds
durchzuführen.
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Der in Fig. 1B gezeigte ausführliche Schaltungsblock
veranschaulicht den Block der Binarisierungsverarbeitung, welche sogar
frei von der der Fehlerverteilung, die durch dieses System
hinzugefügt wurde, innewohnenden Diskontinuität ist. An der
Mittelwertberechnungseinheit 1 werden die Binärdaten von D-Flip-Flops
(nachstehend als D-F/F bezeichnet) 12, 13, 14, 15, 16, 17 und 18
und jene des FIFO 11, welcher die Binärdaten um zwei Zeilen
verzögert, gleichzeitig zugeführt, während die relative Position
von 7 Pixeln, die von der punktierten Linie in Fig. 2A umgeben
sind, beibehalten wird, und die vorstehend genannte mittlere
Dichte m0 wird ausgegeben. In der Mittelwertberechnungseinheit 1
wird eine Datenumwandlung auf der Grundlage der Binärdaten von 7
Pixeln und des voreingestellten standardisierten Gewichts
R (x, y) wie in Fig. 2C und 2D gezeigt ausgeführt. Die
Mittelwertberechnungseinheit 1 besteht aus ROM.
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Der Addierer 2 arbeitet nur an dem Ausgangspunkt und an dem
Endpunkt der Binarisierung, und der gewichtete Mittelwert
(addierter Wert) für 3 oder 2 Pixel basierend auf den in der
Mehrpegeldaten-Berechnungseinheit 10 berechneten Mehrpegeldaten wird
zu der vorstehend genannten ROM-Ausgabe, d. h. dem gewichteten
Mittelwert m0, der auf anderen Binärdaten basiert, hinzugefügt.
Die der Ausgabe des vorgenannten
Mehrpegeldaten-Berechnungsabschnitts 10, d. h. der Ausgabe von D-F/F 14, 17 und 18 oder
D-F/F 12 und 15, entsprechenden Binärdaten werdet durch die
Ausgabe der in der Zeichnung nicht gezeigten
Zeitsteuergeneratorschaltung primär auf "0" zurückgesetzt. Mit anderen Worten sind
die Betriebssignale des vorstehend genannten Addierers 2 und das
Rücksetzsignal D-F/F das in Fig. 1A gezeigte Schaltsignal 203.
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Der Binarisierungs- und Fehlerberechnungsabschnitt 3, der aus
dem Vergleicher 3a und dem Subtrahierer 3b besteht, gibt die
binarisierten Ergebnisse des Bilds aus den Mehrpegeldaten (f + E),
korrigiert und standardisiert um bzw. durch den später zu
beginnenden Fehler, und den gewichteten Mittelwert (m0 + f0) und das
bereits bekannte Gewicht R (0, 0) gemäß der Formel O aus.
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Gleichzeitig werden binarisierte Ergebnisse der die Binärdaten
um zwei Zeilen verzögernden Verzögerungseinheit 11 zugeführt.
Andererseits wird der Fehler E2 (= E1 = 1/2E) dem Addierer
zugeführt und korrigiert die zugeführten Mehrpegeldaten (i, j)
zunächst um E2. Die Ausgabe des Addierers 9 wird dem
E2-Zeilenspeicher 7 zugeführt und um eine Zeile verzögert. 5 ist der
Addierer, der die Daten, die nur für die Ausgabe des
E2-Zeilenspeichers 7, d. h. die i-te Objektzeile E2, korrigiert wurden,
durch Hinzufügen des Fehlers E1 korrigiert, wobei der Fehler E1
durch den Multiplexer 6 üblicherweise so ausgewählt wird, wie er
ist, und dem Addierer 5 zugeführt wird. Der
E1-Fehlerverbindungsspeicher 8 ist der Speicher, welcher den zu übernehmenden
und zu dem führenden Pixel der Abtastung (II) bis zu der
Ausführung der nachfolgenden Abtastung (II) zu addierenden Fehler E1
speichert, wobei die Addition erfolgt, wenn der letzte Pixel
jeder i-ten Zeile binarisiert wird und die Binarisierung in
j-Richtung für jede Zeile bei der Ausführung der nächsten
Abtastung, d. h. der Abtastung (I) in Fig. 3, ausgeführt wird und
der Pixel an der Grenze zu der Abtastung (II) binarisiert wird.
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Die gespeicherten E1-Daten werden zur Zeit der Ausführung der
Abtastung (II) gelesen und nur dann, wenn der führende Pixel
binarisiert wird, durch den Multiplexer 6 ausgewählt und zu dem
vorstehend genannten Addierer 5 hinzugefügt. Der Fehler kann
durch den E1-Fehlerverbindungsspeicher 8 an die
Binarisierungsverarbeitung des führenden Pixels übertragen werden.
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Die um die Fehler E1 und E2 korrigierten Daten werden durch
D-F/F 4 um einen Pixel verzögert und in die Binarisierungs- und
Fehlerberechnungseinheit 3 geleitet, und derselbe Vorgang wird
Pixel für Pixel wiederholt.
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Die Mehrpegeldaten-Berechnungseinheit 10 besteht aus 5 D-F/Fs
und einem Addierer und kann den genannten Vorgang leicht
durchführen, wenn sie so angeordnet ist, daß sie durch
Zwischenspeichern die führenden Mehrpegeldaten und die beendenden
Mehrpegeldaten Zeile für Zeile beibehält und diese durch
Weiterschalten des internen D-F/F gemäß dem 1-Zeilen-Synchronisationssignal
beibehält.
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Wenn die gewichtete Maske des vorliegenden Ausführungsbeispiels
größer als 3 · 3 wird, wird das Berechnungsvolumen der
Mehrpegel-Berechnungseinheit groß, jedoch wird eine ausreichende
Wirkung erhalten, wenn, zum Beispiel, mit f (i, j) gleich der Länge
von 8 Bit-Daten, die Berechnung durch Verwenden der oberen 2
oder 3 Bit erfolgt.
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Da die Mittelwertberechnungseinheit eine Multiplikations- und
Additionsberechnung von 1 Bit-Daten und einem festen Wert
ausführt, ist es möglich, auch ohne Verwendung von ROM die
Berechnung auszuführen, indem diese als eine integrierte Schaltung mit
mehreren hundert Gattern unter Verwendung von Gate-Arrays usw.
ausgebildet wird, und in Fig. 1B kann diese durch ein Gate-Array
von 2-3000 Gattern außer Speicher ausgeführt werden.
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In dem in diesem Ausführungsbeispiel gezeigten
Binarisierungsverfahren ist es auch dann, wenn das Gewicht R (0, 0) des
Objektpixels zu null gemacht wird, möglich, die Ergebnisse höhen
Farbtonausdrucks durch das herkömmliche Verfahren der Näherung
der Dichte und durch einen Prozeß, der einfacher ist als der des
herkömmlichen Fehlerverteilungsprozesses, zu erhalten, so daß
daher, falls die Berechnung des mittleren Fehlers durch Machen
von R (0, 0) = 0 vereinfacht wird, dies bei der Verwirklichung
der vorgenannten, aus Gate-Arrays hergestellten
Mittelwertberechnungseinheit besonders gewinnbringend ist.
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Außerdem ist die Verteilung des Fehlers nicht auf 2 Pixel
beschränkt, und sind der Bereich der Mittelwertberechnungsmaske
und deren Gewicht nicht auf dieses Ausführungsbeispiel
beschränkt.
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Ferner ist es darüber hinaus möglich, ein farbiges Bild unter
Verwendung der Schaltung des vorliegenden Ausführungsbeispiels
in drei Farben R, G und B zu reproduzieren.
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In dem Fall dieses Ausführungsbeispiels wurde eine Erklärung
anhand des Beispiels, in dem ein Mittelwert erhalten wird und
Eingangsdaten binarisiert werden, gegeben, jedoch kann dieses, wie
in der neuen US-Anmeldung, die zwei Anmeldungen der japanischen
Patentanmeldungen Nr. 1-31411 (angemeldet am 10. Februar 1989)
und 1-284879 (angemeldet am 3. November 1989) als Grundlage für
einen Prioritätsanspruch verwendet, offenbart, derart angeordnet
sein, daß eine Vielzahl von Mittelwerten erhalten wird und diese
ebenfalls bei der Umwandlung von Eingangsdaten in Mehrpegeldaten
verwendet werden.
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Wie vorstehend angegeben wurde, wird gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel eine Bildverarbeitungseinrichtung bereitgestellt,
bei der das binarisierte Bildende für Semi-Zwischenfarbtöne bei
der seriellen Abtastung genau verarbeitet werden kann.
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Mit anderen Worten ist es bei Fehlen der bereits binarisierten
Binärdaten, auf die bei der Binarisierung des Endes des Bilds
durch äquivalente Berechnung des gewichteten Mittelwerts auf der
Grundlage der Binärdaten unter Verwendung der Mehrpegeldaten an
derselben Position Bezug zu nehmen ist, möglich, den gesamten
Bereich auch des Bildendes zu binarisieren und effektive
Ergebnisse für den ganzen Bereich zu erhalten. Darüber hinaus ist es
möglich, die Kontinuität der Binarisierung durch Ausbreiten der
Fehlerverteilung beizubehalten.
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In dem vorgenannten ersten Ausführungsbeispiel wird dann, wenn
keine Binärdaten an der Grenze der Abtastbereiche vorhanden
sind, die mittlere Dichte durch Verwenden von Mehrpegeldaten
berechnet. In dem nachstehend erklärten zweiten
Ausführungsbeispiel ist die Anordnung derart, daß eine Binarisierung enger an
dem ursprünglichen Manuskript durch Bereitstellen der Mittel zum
Beibehalten der Ergebnisse der Binarisierung des vorangehenden
Bereichs ausgeführt wird.
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In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird der mittlere Dichtewert
durch Annehmen, daß die Gewichtsmaske für den Objektpixel
f (i, j) R (0, 0) = 0 ist, erhalten, und wird eine
Binarisierungsverarbeitung, die auf einer solchen Annahme basiert,
erklärt.
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In diesem Fall erfolgt, da die Mehrpegeldaten, die Binärdaten
und die Gewichtsmaske dieselben sind wie diejenigen, die in Fig.
2A - 2D angegeben sind, die Erklärung unter Bezugnahme auf Fig.
2A - 2D.
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Fig. 2A ist die Zeichnung zum Angeben der Mehrpegeldichte jedes
Pixels des Eingangsbilds.
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In Fig. 1A gibt f (i, j) die Mehrpegel-Dichtedaten des
Eingangsbilds an der zu binarisierenden Objektpixelposition an, wobei
diese in den normierten 0-1 Werten ausgedrückt sind. Die
Pixelposition oberhalb der punktierten Linie ist bereits
binarisiert, und nach der Binarisierung des Objektpixels wird die
ähnliche Binarisierung für f (i, j+1), f (i, j+2), ...
aufeinanderfolgend durchgeführt.
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Fig. 1B ist die Zeichnung zum Zeigen der binarisierten
Bilddaten, wobei B (i, j) die Dichte nach der Binarisierung des
Objektpixels (ausgedrückt durch "0" oder "1") angibt. Der von der
punktierten Linie umgebene Teil enthält die Pixeldaten, welche
zur Zeit der Verarbeitung des Objektpixels bereits binarisiert
worden sind, und diese werden bei der Binarisierung des
Objekt
pixels verwendet.
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Fig. 1C ist die Zeichnung zum Zeigen der gewichteten Maske. R
ist ein Beispiel einer gewichteten Maske zum Erhalten der
mittlere Dichte und wird durch eine Matrix der Größe 3 · 3
ausgedrückt. Das Gewicht gegenüber dem nicht binarisierten Pixel R
wird als R (0, 0) = R (0, -1) = 0 verwendet.
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In diesem Ausführungsbeispiel wird die gewichtete mittlere
Dichte des Binärbilds in der Nachbarschaft des Objektpixels mit
m (i, j) bezeichnet und durch die folgende Formel berechnet.
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Das Objektpixel f (i, j) wird durch die folgenden Formeln ®
unter Verwendung der mittleren Dichte m (i, j) eines bereits
zugeteilten binarisierten Korrekturwerts E (i, j) binarisiert.
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Wenn f (i, j) + E (i, j) > m (i, j), B (i, j) = 1
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err(i, j) = f (i, j) + E (i, j) - m (i, j)
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Wenn f (i, j) + E (i, j) s m (i, j), B (i, j) = 0
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err(i, j) = f (i, j) + E (i, j) - m (i, j)
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Hierbei ist, wenn f (i, j) + E (i, j) = m (i, j) = 1,
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B (i, j) = 1
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E (i, j) - E1 (i, j) + E2 (i, j),
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E1 (i, j+1) - E2 (i+1, j) = err(i, j)/2
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Fig. 5A und 5B geben die vorstehend genannten Formeln ® als
Diagramm an.
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In den Formeln 3 ist E (i, j) die Summe des Fehlers, der erzeugt
wird, wenn die Mehrpegeldichte f (i, j-1) des Pixels eine Stufe
vor dem Objektpixel (i, j) oder der Pixel (i, j-1) in die
binarisierte Dichte B (i, j-1) binarisiert wird, d. h. 1/2 des
Unterschieds zwischen der Mehrpegeldichte f (i, j-1) und der
mittlere Dichte m (i, j-1) in der Nachbarschaft, und des Fehlers,
der erzeugt wird, wenn die Mehrpegeldichte f (i-1, j) des Pixels
eine Zeile vor dem Objektpixel (i, j) binarisiert wird, d. h.
1/2 des Unterschieds zwischen der Mehrpegeldichte f (i-1, j) und
der mittleren Dichte in der Nachbarschaft m (i-1, j).
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Durch Hinzufügen eines solchen Binarisierungsfehlers E (i, j) zu
dem Objektpixel f (i, j) und Binarisieren des auf diese Art und
Weise verbundenen Werts ist es möglich, die Bilddichte nach der
Binarisierung in Form der mittleren Dichte für den gesamten
Bereich des Eingangsbilds beizubehalten.
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Durch Verarbeiten der Bilddaten unter Berücksichtigung des
Binarisierungsfehlers wie vorstehend genannt verbessert sich die
Zwischenfarbton-Reproduktionswirksamkeit im Vergleich zu dem
vorstehenden Verfahren der Näherung der mittleren Dichte stark.
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In den Formeln 5 ist E1 (i, j+1) der Fehler, der dem Pixel
(i, j+1) zugeteilt ist, welcher ein Pixel nach dem Objektpixel
(i, j) ist, während E2 (i-1, j) der Fehler ist, der dem Pixel
(i+1, j) eine Zeile nach dem Objektpixel (i, j) zugeteilt ist.
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Wie vorstehend stellt das Binarisierungssystem in diesem
Ausführungsbeispiel trotz des Umstands, daß das Verarbeitungsvolumen
äußerst klein ist, eine Bildreproduktionswirksamkeit gleich oder
besser als bei der Binarisierung durch den herkömmlichen
Fehlerverteilungsprozeß bereit. Dies ist deshalb so, weil trotz des
Umstands, daß der Fehler nur durch die beiden benachbarten Pixel
korrigiert wird, durch Erhalten der mittleren Dichte aus der
binarisierten Vielzahl von Daten die zu dem Fall der Korrektur
durch Verteilung des Fehlers äquivalent zu einer Vielzahl von
Pixeln gleiche Wirkung erhalten wird.
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Fig. 6 ist das Blockschaltbild der Bildverarbeitungseinrichtung
des vorliegenden Ausführungsbeispiels.
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In Fig. 6 besteht die Eingangssensoreinheit A aus einer
photoelektrischen Umwandlungseinrichtung, wie beispielsweise einem
CCD-Element, und der Ansteuereinrichtung für die Abtastung, und
liest und tastet das Manuskript ab, und die durch den
Eingangssensor A gelesenen Bilddaten des Manuskripts werden nacheinander
an den A/D-Umwandler B geliefert. Der A/D-Umwandler B wandelt
die Daten jedes Pixels in 8 Bit-Digitaldaten um und quantisiert
diese in die Daten mit 256 Farbtonstufen (Gradationsstufen).
Dann wird in der Korrekturschaltung C eine Farbtonkorrektur
durch eine digitale Berechnung zur Korrektur von
Unregelmäßig
keiten der Empfindlichkeit des CCD-Sensors in der
Eingangssensoreinheit A und von durch die Beleuchtungsquelle verursachten
Unregelmäßigkeiten der Beleuchtung bewirkt.
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Die bereits von der Korrekturschaltung C korrigierten Daten
werden an die Binarisierungsschaltung D geliefert. In der
Binarisierungsschaltung D werden die durch die Korrekturschaltung C
zugeführten 8 Bit-Mehrpegel-Bilddaten durch das vorstehend
beschriebene System gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in
1 Bit-Binärdaten quantisiert.
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Der Drucker E ist der Drucker, welcher aus einem Laserstrahl-
oder Tintenstrahlsystem besteht und das gelesene Bild auf dem
Aufzeichnungsblatt mittels einer Ein/Aus-Steuerung gedruckter
Punkte auf der Grundlage der von der Binarisierungsschaltung D
gelieferten Binärdaten reproduziert.
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Wenn die Eingangssensoreinheit A einen Aufbau wie in Fig. 4
dargestellt hat, wird das Manuskript in den Bändern der Breite 1
und der Länge m gelesen und in Übereinstimmung mit der
sogenannten seriellen Abtastung in Binärdaten reproduziert, jedoch
besteht die Befürchtung, daß die Diskontinuität der Verarbeitung
an den Verbindungen zwischen Abtastungen [zum Beispiel zwischen
Abtastung (I) und (II)] auftritt.
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Dies ist deshalb so weil, falls der rechtsseitige Endabschnitt
in j-Richtung von Abtastung (I) f (i, j) ist, wie in Fig. 2A
gezeigt, B (i-2, j+1) und (i-1, j+1) zur Berechnung der mittleren
Dichte noch nicht binarisiert sind, da sie die in der
nachfolgenden Abtastung (II) zu binarisierenden Daten sind.
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Daher werden in diesem Ausführungsbeispiel die Mehrpegeldaten
der genannten, in der nachfolgenden Abtastung (II) zu
verarbeitenden beiden Pixel überlappend gelesen und durch Ersetzen der
Binärdaten angewandt.
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Andererseits werden dann, wenn sich der Objektpixel f (i, j) an
dem linksseitigen Endabschnitt in j-Richtung der Abtastung (II)
befindet, Binärdaten an 3 Pixeln, d. h. B (i-2, j-1), B (i-1,
j-1) und B (i, j-1) in Fig. 2B, benötigt, aber solche Daten
wer
den bereits in der vorangehenden Abtastung (I) binarisiert.
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Daher werden in diesem Fall die Binärdaten der genannten 3 Pixel
durch die Datenbeibehalteeinrichtung des vorliegenden
Ausführungsbeispiels zu der Zeit, zu der sie in der vorangehenden
Abtastung (I) binarisiert werden, binarisiert und durch Ersetzen
der gegenwärtigen Daten angewandt.
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In Fig. 4 ist die vorgenannte Verarbeitung an dem oberen
Endabschnitt in i-Richtung in jeder Abtastung und an dem
linksseitigen Endabschnitt in j-Richtung in Abtastung (I) erforderlich,
jedoch werden in diesem Ausführungsbeispiel mehrere Zeilen an
dem oberen Endabschnitt vernachlässigt, weil nur der Teil
unterhalb mehrerer Zeilen am vorderen Ende als der effektive
Bildbereich aufgezeichnet wird.
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Fig. 7 veranschaulicht den ausführlichen Blockaufbau des
Binarisierungsabschnitts auf der Grundlage des vorgenannten
Algorithmus in der Binarisierungsschaltung D des vorliegenden
Ausführungsbeispiels.
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Nachstehend wird die Binarisierungsverarbeitung auf der
Grundlage des vorgenannten Algorithmus des vorliegenden
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Fig. 7 im einzelnen erklärt.
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In Fig. 7 ist 701 die Mittelwertberechnungseinheit, wobei durch
die Verzögerungseinheit 711, die den FIFO-Puffer umfaßt, welcher
die Flip-Flops (F/F) 712-718 und die binarisierten Daten um 2
Zeilen verzögert, die wechselseitig binarisierten Daten
gleichzeitig zugeführt werden, während die relativen Positionen von 7
Pixeln, die von der punktierten Linie in Fig. 2A umgeben sind,
beibehalten werden und auf diese Art und Weise die vorstehend
genannte mittlere Dichte m ausgegeben wird, und besteht 701 aus
ROM, welcher die Datenumwandlung auf der Grundlage des
voreingestellten Gewichts R durchführt. 702 ist der Addierer, welcher
nur an dem Endpunkt der Binarisierung arbeitet, aber die
gewichtete mittlere Dichte (addierter Wert) von 2 Pixeln auf der
Grundlage der durch die Mehrpegeldaten-Berechnungseinheit 710
berechneten Mehrpegeldaten zu einem Teil der gewichteten
mittleren Dichte m auf der Grundlage anderer, von dem ROM der
Mittel
wert-Betriebseinheit 701 ausgegebener binarisierter Daten
addiert.
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Zu dieser Zeit werden die Binärdaten entsprechend der Ausgabe
der Mehrpegeldaten-Berechnungseinheit. 710, d. h. der Ausgabe von
F/F 12 und 15, durch die in der Zeichnung nicht gezeigte
Zeitsteuergeneratorschaltung primär auf "0" zurückgesetzt.
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703 ist die Binarisiexungs- und Fehlerberechnungseinheit, welche
aus einem Vergleicher und einem Subtrahierer bzw. Deduktor
besteht und die Mehrpegeldaten (f + E), korrigiert um den
bestimmten Fehler, der noch festzustellen ist, und die binarisierten
Daten des Bilds auf der Grundlage der gewichteten mittleren
Dichte m ausgibt. Diese Ausgabe binarisierter Daten kann auch an
der Verzögerungsschaltung 711 ausgegeben werden.
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Der an der Binarisierungs- und Fehlerberechnungseinheit 703
ausgegebene Fehler E2 (= E1) wird an den Addierer 709 ausgegeben.
In dem Addierer 709 werden von einer Seite zugeführte
Mehrpegeldaten zunächst um den Fehler E2 korrigiert. Die
Korrekturausgabe des Addierers 709 wird der E2-Zeile zugeführt.
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Andererseits wird der Fehler E1 (= E2), welcher an dem
Binarisierungs- und Fehlerberechnungsabschnitt 703 ausgegeben wird,
ebenfalls an dem Addierer 705 ausgegeben.
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Auf einer Seite des Addierers 705 wird die verzögerte Ausgabe
des E2-Zeilenspeichers 707 zugeführt, welches die von dem
Addierer 709 kommende Korrekturausgabe ist, d. h. die Daten, die nur
um E2 an der i-ten Objektzeile korrigiert sind, und eine weitere
Korrektur wird durch Addieren des Fehlers E1 zu den vorgenannten
Korrekturdaten an dem genannten Addierer 705 durchgeführt.
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Wie vorstehend werden die Ausgangsdaten des Addierers 705,
welche um E1 und E2 korrigiert wurden, durch das D-FIF 704 um einen
Pixel verzögert und der Binarisierungs- und
Fehlerberechnungseinheit 703 zugeführt, und werden die vorgenannten Vorgänge für
jeden Pixel wiederholt.
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Der Mehrpegeldaten-Berechnungsabschnitt 701 kann aus zwei D-F/Fs
und einem Addierer bestehen. Seine Funktion kann leicht
ausge
führt werden, wenn er derart aufgebaut ist, daß er die
Mehrpegeldaten für einen Pixel, welcher zu dem nachfolgenden
Abtastbereich gehört, Zeile für Zeile zwischenspeichert und hält, und
das interne F/F gemäß einem Einzeilen-Synchronisationssignal
verschiebt und hält.
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Ferner werden die durch die Binarisierungs- und
Fehlerberechnungseinheit 703 ausgegebenen binarisierten Daten auch an den
Binärverbindungsspeicher 719 ausgegeben. Der
Binärverbindungsspeicher 719 speichert aus sämtlichen der binarisierten Ausgaben
der Binarisierungs- und Fehlerberechnungseinheit 703 nur die
binarisierten Daten an dem Endabschnitt jeder mit dem Einzeilen-
Synchronisationssignal synchronisierenden Zeile und gibt diese
nach Verzögern derselben um eine Abtastperiode an den
Multiplexer 730 aus. Wenn der Multiplexer 730 ausgewählt wird, werden
die Daten in das F/F 718 und den Verzögerungsabschnitt 711
geleitet.
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Die Verarbeitung findet nur am Anfangsende der Zeile zu jedem
Abtastzeitpunkt nach der Abtastung (II) statt, und die
Mittelwertberechnungseinheit 701 handhabt die Daten als die Binärdaten
des Pixels am Ort T Pixel vor dem Anfangspunkt der
Zeilenbinarisierung.
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Folglich ist es in diesem Ausführungsbeispiel möglich, die
mittlere Dichte m als einen kontinuierlichen Wert an der Verbindung
von Abtastwinkeln zu berechnen.
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Wie vorstehend erklärt wurde, ist es gemäß diesem
Ausführungsbeispiel durch Beibehalten der Binärdaten des Verbindungsteils
von Abtastbereichen bis zu der Ausführung des nachfolgenden
Bereichs und Erhalten der gewichteten mittleren Dichte auf der
Grundlage der Binärdaten unter Bezugnahme auf solche Daten in
der nachfolgenden Abtastung möglich, eine Diskontinuität von
Daten an den Verbindungen zwischen Abtastbereichen zu vermeiden
und das Bild mit ausgezeichneten Gradationseigenschaften und
ausgezeichneter Auflösung zu erhalten.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
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In dem vorstehend erklärten zweiten Ausführungsbeispiel wurde an
der Verbindung der Abtastungen die Kontinuität durch Übertragen
nur der Binärdaten beibehalten, jedoch ist die Erfindung nicht
auf das vorgenannte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann
auf verschiedene Arten modifiziert werden.
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Beispielsweise kann, wie in Fig. 8 gezeigt, eine genauere
Binarisierung durch Aufbauen der Binarisierungsschaltung D derart,
daß der Fehler E1, der bei der Binarisierung des Endpixels jeder
Zeile in der vorangehenden Abtastung erzeugt wurde (der zur
Korrektur des führenden Pixels jeder Zeile in dem nachfolgenden
Abtastbereich zu verwendende Fehler) für die Korrektur übertragen
wird.
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Das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung mit der wie in Fig.
8 gezeigt aufgebauten Binarisierungsschaltung D wird nachstehend
im einzelnen erklärt.
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In Fig. 8 sind die Anordnungen, die zu denjenigen der Fig. 7
vergleichbar sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, so
daß detaillierte Erklärungen derselben weggelassen werden.
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In dem in Fig. 8 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel wird
ein Aufbau derart verwendet, daß der an der Binarisierungs- und
Fehlerberechnungseinheit 703 ausgegebene Fehler E1 nicht direkt
dem Addierer 705 zugeführt wird, sondern über den Multiplexer
721 in diesen geleitet wird. Gleichzeitig wird der Fehler E1
auch dem Fehlerverbindungsspeicher 720 zugeführt, und wird die
Ausgabe des Fehlerverbindungsspeichers 720 an einer Seite des
Multiplexers 721 zugeführt.
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Der Fehlerverbindungsspeicher 720 ist der Speicher, welcher zur
Zeit der Binarisierung des Endpixels jeder Zeile in j-Richtung
bei der Ausführung der Abtastung (I) den zu übertragenden und zu
dem führenden Pixel der nachfolgenden Abtastung zu addierenden
Fehler E1 speichert, bis die nachfolgende Abtastung, d. h. die
Abtastung (II), ausgeführt wird und die durch den
Fehlerverbindungsspeicher 720 gespeicherten Daten E1 bei der Ausführung der
Abtastung (II) gelesen werden, und nur zur Zeit der
Binarisierung des führenden Pixels werden diese durch den Multiplexer 721
ausgewählt und dem vorgenannten Addierer 5 zugeführt und
korrigieren nur das führende Pixel.
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Durch eine solche Steuerung werden die Binärdaten des Endteils
jeder Abtastung aufbewahrt, bis die nachfolgende Abtastung
ausgeführt wird, und wird bei der Ausführung der nachfolgenden
Abtastung auf die Daten Bezug genommen, und durch Erhalten der
gewichteten mittleren Dichte auf der Grundlage der Binärdaten wird
auch der führende Pixel jeder Abtastung korrigiert, so daß
folglich die Daten an der Verbindung von Abtastungen nicht
diskontinuierlich werden und das Bild mit ausgezeichneter Gradation und
ausgezeichneter Auflösung erhalten wird.
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Der Binärverbindungsspeicher 719, welcher die Binärdaten während
einer Abtastung verzögert und hält, so daß diese für die
Berechnung des Mittelwerts m zur Zeit der Binarisierung des führenden
Pixels bei jeder Zeile der nachfolgenden Abtastung wie in dem
zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben verwendet werden, und
der Fehlerverbindungsspeicher 720, welcher die zur Korrektur des
genannten Pixels bei der Binarisierung des Pixels wie in dem
dritten Ausführungsbeispiel erklärt zu verwendenden
E1-Fehlerdaten verzögert und hält, werden so gesteuert, daß ihr Schreiben
und Lesen zu denselben Zeitpunkten ausgeführt wird und die
kombinierten Daten der beiden weniger als 8 Bit sind.
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Daher kann die vorgenannte Zusammensetzung insgesamt auf einem
Halbleiterplättchen aufgebaut werden.
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In dem zweiten und dem dritten Ausführungsbeispiel wird die
Gewichtsmaske der 3 · 3-Matrix wie in Fig. 9A gezeigt verwendet,
jedoch wird, um den Zwischenabschnitt weich zu binarisieren,
allgemein bevorzugt, das Gewicht des zu dem Objektpixel
benachbarten Pixel kleiner festzulegen.
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Daher sind dann, wenn die Gewichtsmaske der in Fig. 9B gezeigten
3 · 5-Matrix verwendet wird, R (i-1, j), R (i, j-1) 7/48 = 0,15,
während diejenigen von Fig. 9A 5/21 = 0,24 sind, und daher der
Zwischenfarbtonabschnitt in den Binärdaten weicher reproduziert
wird.
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Wenn die Gewichtsmaske der 3 · 5-Matrix wie in Fig. 9C gezeigt
verwendet wird, sind R (2, -1) = 16/255, R (2, -2) = 8/255, R
(1, -1) = 24/255 und R (1, -2) = 16/255, und werden die
Mehrpegeldaten, die zur Verbindung zwischen Abtastungen verwendet
werden, hauptsächlich durch die Berechnung mittels einer
Schiebeoperation erhalten, so daß die Hardware stärker vereinfacht
werden kann.
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Die Mehrpegeldaten-Berechnungseinheit 710 trägt eine große
Berechnungslast, wenn die gewichtete Maske größer als 3 · 3 wird,
aber falls beispielsweise f Daten der Länge 8 Bit sind, kann die
Berechnung unter Verwendung von etwa 2 bis 3 Bit der oberen
Position erfolgen und dennoch eine zufriedenstellende Wirkung
erhalten werden.
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In der vorstehenden Erklärung wurde die Berechnung der mittleren
Dichte m einfach mittels einer in der
Mittelwertberechnungseinheit 701 aufgebauten ROM-Tabelle durchgeführt, jedoch kann eine
solche Berechnung unter Verwendung mehrerer Addierer ausgeführt
werden.
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Durch einen derartigen Aufbau kann die
Verarbeitungsgeschwindigkeit weiter erhöht werden. Es ist selbstverständlich, daß durch
Einbauen desselben in das Gate-Array usw. der Maßstab der
Hardware wesentlich reduziert werden kann.
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In dem vorgenannten ersten, zweiten und dritten
Ausführungsbeispiel wird der Fehler gleich über 2 Pixel verteilt, jedoch ist
weder die Verteilung eines solchen Fehlers auf zwei Pixel
beschränkt, noch ist das Verhältnis der Verteilung auf ein
Gleichverhältnis beschränkt, sondern kann auf einen frei ausgewählten
Pixel verteilt werden. Die Verteilung des Fehlers ist weder
durch den Mittelwertberechnungsmaskenbereich noch dessen Gewicht
beschränkt.
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In den vorgenannten Ausführungsbeispielen erfolgte die Erklärung
für den Fall, in dem die Art von Eingangsdaten eine (eine Farbe)
ist, jedoch sind die Eingangsdaten der Erfindung nicht auf eine
Farbe beschränkt, sondern kann die Dateneingabe in 3 Farben, Rot
(R), Grün (G) und Blau (B) erfolgen, und kann diese auf die
Farbbild-Verarbeitungseinrichung angewandt werden.
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Wie vorstehend erklärt wurde, ist es gemäß diesem
Ausführungsbeispiel auch dann, wenn zur Zeit der Binarisierung des
Bildendes keine Binärdaten vorhanden sind, auf die Bezug zu nehmen
wäre, möglich, äquivalent die gewichtete mittlere Dichte auf der
Grundlage der Binärdaten unter Verwendung der Mehrpegeldaten an
derselben Position zu erhalten, so daß somit eine wirksame
Binarisierung des Endes des Bilds durchgeführt werden kann.
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In dem Fall, in dem eine serielle Abtastung durchgeführt wird,
werden Binärdaten am Ende jeder Abtastung bis zur Ausführung der
nachfolgenden Abtastung aufbewahrt, und wird bei der Ausführung
der nachfolgenden Abtastung die gewichtete mittlere Dichte auf
der Grundlage der Binärdaten unter Bezugnahme auf solche
aufbewahrten Daten erhalten, so daß folglich die Daten an der
Verbindung von Abtastungen nicht unterbrochen werden, wodurch das Bild
ausgezeichneter Gradation und ausgezeichneter Auflösung
bereitgestellt wird.
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Wie vorstehend erklärt wurde, ist erfindungsgemäß eine wirksame
Binarisierung des Endes des Bilds als Ergebnis eines solchen
Verarbeitungsverfahrens möglich.
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Auch in dem Fall der seriellen Abtastung werden die Daten an der
Verbindung von Abtastungen nicht unterbrochen und wird das Bild
mit ausgezeichneter Gradation und ausgezeichneter Auflösung
erhalten.