DE69033372T2 - Bildverarbeitungsvorrichtung - Google Patents

Bildverarbeitungsvorrichtung

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Description

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die US-Patentschrift US-A-4 196 452 offenbart eine Bildverarbeitungsvorrichtung, welche Bilddaten aus aufeinanderfolgenden Bildbereichen binarisiert.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Erfindungsgemäß wird eine Bildverarbeitungsvorrichtung wie in Patentanspruch 1 angegeben bereitgestellt.
  • Die Merkmale der Erfindung werden anhand der ausführlichen Erklärung beispielhafter Ausführungsbeispiele, welche auf den nachfolgenden Zeichnungen basieren, verdeutlicht.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1A ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau der Bildverarbeitungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
  • Fig. 1B ist ein Blockschaltbild zum Aufzeigen des detaillierten Aufbaus der Binarisierungsverarbeitungseinheit des ersten Ausführungsbeispiels;
  • Fig. 2A-2D und Fig. 3A und 3B sind Zeichnungen zum Erklären des Prinzips des Verarbeitungssystems der Bildverarbeitungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels;
  • Fig. 4 ist eine Zeichnung zum Erklären des Abtastsystems der Bildverarbeitungsvorrichtung der ersten bis dritten Ausführungsbeispiele;
  • Fig. 5A und 5B sind Zeichnungen zum Erklären des Prinzips der durch das zweite und das dritte Ausführungsbeispiel ausgeführten Binarisierung;
  • Fig. 6 ist ein Blockschaltbild zum Aufzeigen des Aufbaus der Bildverarbeitungsvorrichtung des zweiten und des dritten Ausführungsbeispiels;
  • Fig. 7 ist ein Blockschaltbild zum Aufzeigen der Einzelheiten der binären Schaltung des zweiten Ausführungsbeispiels;
  • Fig. 8 ist ein Blockschaltbild zum Aufzeigen der Einzelheiten der binären Schaltung des dritten Ausführungsbeispiels; und
  • Fig. 9A-9C sind Zeichnungen, die ein Beispiel einer Gewichtsmaske zeigen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE (Erstes Ausführungsbeispiel)
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erklärt.
  • Fig. 1A ist ein Blockschaltbild der Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
  • 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.
  • 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.
  • 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:
  • (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.
  • (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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • [hierin ist B (i, j) = 1, das ist der Fall, wenn der Objektpixel schwarz ist]
  • [hierin ist B (i, j) = 0, das ist der Fall, wenn der Objektpixel weiß ist]
  • Sodann wird unter Verwendung der vorstehend genannten mittleren Dichten ml und m0 die Mehrpegeldichte f (i, j) des Objektpixels durch die nachfolgende Formel binarisiert.
  • Wenn f (i, j) + E (i, j) > (ml (i, j) + m0 (i, j))/2,
  • B (i, j) = 1
  • E (i, j + 1) = f (i, j) + E (i, j) = ml (i, j) 3
  • Wenn f (i, j) + E (i, j) ≤ (ml (i, j) + m0 (i, j))/2,
  • B (i, j) = 0,
  • E (i, j + 1) = f (i, j) + E (i, j) - m0 (i, j)
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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)
  • B (i-2, j-1) durch f (i-2, j-1) ersetzt,
  • B (i-2, j) durch f (i-2, j) ersetzt,
  • 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
  • B (i, j-1) durch f (i, j-1) ersetzt,
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Fig. 2A ist die Zeichnung zum Angeben der Mehrpegeldichte jedes Pixels des Eingangsbilds.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Wenn f (i, j) + E (i, j) > m (i, j), B (i, j) = 1
  • err(i, j) = f (i, j) + E (i, j) - m (i, j)
  • Wenn f (i, j) + E (i, j) s m (i, j), B (i, j) = 0
  • err(i, j) = f (i, j) + E (i, j) - m (i, j)
  • Hierbei ist, wenn f (i, j) + E (i, j) = m (i, j) = 1,
  • B (i, j) = 1
  • E (i, j) - E1 (i, j) + E2 (i, j),
  • E1 (i, j+1) - E2 (i+1, j) = err(i, j)/2
  • Fig. 5A und 5B geben die vorstehend genannten Formeln ® als Diagramm an.
  • 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).
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Fig. 6 ist das Blockschaltbild der Bildverarbeitungseinrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Fig. 7 veranschaulicht den ausführlichen Blockaufbau des Binarisierungsabschnitts auf der Grundlage des vorgenannten Algorithmus in der Binarisierungsschaltung D des vorliegenden Ausführungsbeispiels.
  • Nachstehend wird die Binarisierungsverarbeitung auf der Grundlage des vorgenannten Algorithmus des vorliegenden Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Fig. 7 im einzelnen erklärt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Andererseits wird der Fehler E1 (= E2), welcher an dem Binarisierungs- und Fehlerberechnungsabschnitt 703 ausgegeben wird, ebenfalls an dem Addierer 705 ausgegeben.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Folglich ist es in diesem Ausführungsbeispiel möglich, die mittlere Dichte m als einen kontinuierlichen Wert an der Verbindung von Abtastwinkeln zu berechnen.
  • 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)
  • 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.
  • 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.
  • Das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung mit der wie in Fig. 8 gezeigt aufgebauten Binarisierungsschaltung D wird nachstehend im einzelnen erklärt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Daher kann die vorgenannte Zusammensetzung insgesamt auf einem Halbleiterplättchen aufgebaut werden.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Wie vorstehend erklärt wurde, ist erfindungsgemäß eine wirksame Binarisierung des Endes des Bilds als Ergebnis eines solchen Verarbeitungsverfahrens möglich.
  • 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.

Claims (4)

1. Bildverarbeitungsvorrichtung, umfassend eine Einrichtung (100) zum Erzeugen mehrwertiger Pixelbilddaten, die aus der Abtastung eines Originalbilds in mehreren aufeinanderfolgenden, benachbarten Bändern abgeleitet wurden, deren Breite 1, die identisch mit der Abtastbreite des jeweiligen Bands ist, kleiner ist als die Breite des Originalbilds; und eine Einrichtung (102) zum Binarisieren aufeinanderfolgender Pixel der Eingangsbilddaten, um binäre Ausgangsbilddaten zu erzeugen, durch Behandeln jedes aufeinanderfolgenden Pixels als ein Objektpixel, und bei der jedes aufeinanderfolgende Objektpixel eine gleiche bestimmte Anzahl von Pixeln angrenzend zu und in einer gleichen positionellen Beziehung in Bezug zu diesem zugeordnet hat, wobei die Pixel einen jeweils spezifizierten Bereich definieren, die Binarisierungseinrichtung eine Berechnungseinrichtung (701, 702, 710) aufweist zum Berechnen der mittleren Dichte jedes spezifizierten Bereichs, der jedem aufeinanderfolgenden Objektpixel zugeordnet ist, wobei die Berechnungseinrichtung dazu ausgelegt ist, den mittleren Dichtewert für jeden spezifizierten Bereich aus binären Daten (711-718) zu berechnen, die bereits durch die Binarisierungseinrichtung verarbeitet wurden; und eine Einrichtung (703), die dazu ausgelegt ist, die mittlere Dichte (m) jedes spezifizierten Bereichs als einen Schwellenwert zu verwenden, mit welchem der Wert des Objektpixels verglichen wird, um das Objektpixel zu binarisieren, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Pixel eines spezifizierten Bereichs in Bezug auf ein Objektpixel nicht alle in dem ersten von zwei aufeinanderfolgenden Bändern liegen, weil zumindest eines der Pixel in dem spezifizierten Bereich in dem zweiten Band liegt, die Berechnungseinrichtung dazu ausgelegt ist, die mittlere Dichte dieses spezifizierten Bereichs aus sowohl den binarisierten Werten der Pixel in dem spezifizierten Be reich, welche in das erste der beiden benachbarten Bänder fallen, als auch aus den mehrwertigen Daten des Pixels oder jedem Pixel, welches in den spezifizierten Bereich fällt, aber in dem zweiten der benachbarten Bänder liegt, zu berechnen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Vorrichtung für jedes Band in einer Abtastrichtung eine Teilung von 1 Einheit und in der anderen Abtastrichtung eine Teilung von m Einheiten hat, so daß jedes der Bänder eine Fläche von 1 · m Einheiten hat.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, ferner umfassend einen Speicher (719) zum Speichern der binären Daten, die durch Binarisieren der Pixel in dem ersten der beiden aufeinanderfolgenden Bildbereiche erhalten wurden, wobei sich der dem Pixel zugeordnete spezifizierte Bereich über die beiden aufeinanderfolgenden Bildbereiche erstreckt, und wobei die Binarisierungseinrichtung ein Objektpixel in Übereinstimmung mit den relativen Werten des in dem Speicher (719) gespeicherten mittleren Dichtewerts und des aus den mehrwertigen Daten der sich in dem zweiten Bereich befindenden Pixeln erhaltenen mittleren Dichtewerts binarisiert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, ferner umfassend:
eine Fehlerberechnungseinrichtung (703) zum Berechnen des Unterschieds zwischen den anhand des Fehlers korrigierten mehrpegeligen Bilddaten und dem mittleren Dichtewert, der zum Binarisieren der anhand des Fehlers korrigierten mehrpegeligen Bilddaten verwendet wird; und
einen Addierer (705, 709) zum Addieren des Unterschieds zu den Eingangsdaten.
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