DE69614339T2

DE69614339T2 - Bildverarbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69614339T2
Application number: DE69614339T
Authority: DE
Inventors: Masayuki Fukase; K. Nakatsuka
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-10-25
Filing date: 1996-10-24
Publication date: 2001-11-22
Anticipated expiration: 2016-10-25
Also published as: EP0770973B1; US5926578A; JPH09147102A; EP0770973A1; JP3380660B2; DE69614339D1

Description

TITEL DER ERFINDUNG

Bildprozessor

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bildprozessor zum Durchführen von Bildtransformationsverarbeitung, so wie die Verarbeitung zur Verbesserung der Kontur.

Hintergrund der Erfindung

Im allgemeinen wird die Transformation zum Verschärfen der Eigenschaften eines Bildes oder das Verbessern von Linien und Kanten, d. h. die Bildverschärfung, bei der Bildverarbeitung durchgeführt. Diese Bildverschärfung wird durchgeführt, indem der Dichteunterschied an einem Grenzabschnitt in einem Grenzbereich eines Bildes mit konstanter Dichtedifferenz vergrößert wird (hiernach als "Verarbeitung zur Verbesserung der Kontur" bezeichnet).
Bei der zuvor genannten Verarbeitung zur Verbesserung der Kontur werden ein Signal (hiernach als "Hauptsignal M" bezeichnet) eines benannten Pixels P und ein gemitteltes Signal (hiernach als "unscharfes Signal U" bezeichnet) für den benannten Pixel P aus dem Bild herausgezogen, und ein Differenzsignal (M - U) wird als ein Basissignal (hiernach als "unscharfes Maskierungssignal" bezeichnet) für die Konturverbesserung angesehen. Im allgemeinen wird das unscharfe Maskiersignal mit einem geeigneten Koeffizienten k multipliziert, um das unscharfe Maskiersignal zu verstärken. Die Stärke der Konturverbesserung (hiernach als "Schärfe" bezeichnet) wird optimiert, indem der Koeffizient k variiert wird. Und das verstärkte unscharfe Maskiersignal (hiernach als ein Konturverbesserungssignal k · (M - U) bezeichnet) wird zu dem Hauptsignal M hinzuaddiert, um Bilddaten des benannten Pixels P zu bilden, so daß die Schärfe verbessert wird (diese Konturverbesserung wird hiernach als "unscharfes Maskieren (USM)" bezeichnet).
Wenn ein Bildprozessor mit der zuvor genannten USM-Funktion benutzt wird, paßt der Benutzer USM-Parameter an (die Größe des zuvor genannten Nachbarbereiches R, den Koeffizienten k und dergleichen), während er das Bild auf der Anzeige oder das Ergebnis des Druckens betrachtet, so daß die Schärfe abgestimmt wird.
Im allgemeinen wird ein Bild (hiernach als "Grobbild" bezeichnet), das durch Ausscheiden von Pixeln zum Erreichen der Verbesserung in der Leistungsfähigkeit der Verarbeitung erhalten wurde, auf eine Anzeige angezeigt. Im Fall der Bildverarbeitung, die durch Drucken begleitet wird, ist jedoch der Grad der Anwendung des zuvor genannten USM beim Grobbild unterschiedlich von dem beim Ergebnis des Druckens, und somit kann der USM-Zustand nicht vom Grobbild auf der Anzeige bestätigt werden. Im allgemeinen wird daher USM beim Betrachten des Bildes angepaßt (hiernach als "tatsächliches Bild" bezeichnet), das eingestellt wird, so daß es dieselbe Auflösung hat, wie der Druck. Zu diesem Zeitpunkt wird die USM- Verarbeitung bei allen Pixeln des Bildes jedesmal durchgeführt, wenn der Benutzer die USM- Parameter ändert, und somit wird die Verarbeitungszeit für USM bei dem tatsächlichen Bild mit einer großen Anzahl von Pixeln in dem Gesamtbild verlängert. Insbesondere, wenn die USM-Parameter durch Versuch und Fehler angepaßt werden, wird die Verarbeitungsleistungsfähigkeit bemerkenswert reduziert.
Im allgemeinen findet der Benutzer weiter einen benannten Abschnitt des Bildes zum Abstimmen und Bestätigen des USM-Zustandes heraus. Jedoch hängt der Arbeitsgang des Herausfindens des benannten Abschnittes des Bildes sehr stark von den Fähigkeiten des Benutzers ab. Daher variiert das Ergebnis der Bestätigung der Schärfe mit dem Bediener, während es außerordentlich schwierig für einen nicht eingearbeiteten Benutzer ist, die Schärfe abzustimmen.
Das Dokument US-A-4 794 531 offenbart ein interaktives Verfahren und System zum Anwenden einer vorbestimmten Bildverarbeitungsoperation auf ein Gesamtbild, das aus Pixeln besteht. Das gesamte Bild ist in eine Vielzahl von Bereichsbildern aufgeteilt, und die Filteroptimierung für jedes Pixelbild wird bewirkt, indem eine Standardabweichung, die für jedes Bereichsbild berechnet wird, und eine Dichtedifferenz zwischen Pixelbildern benutzt werden.
Gewünschte charakteristische Werte werden aus jedem Bereichsbild herausgezogen, um die optimalsten Verarbeitungsparameter für jedes Bereichsbild einzustellen. Die Bilder können auf einer Anzeigeeinheit angezeigt werde, und ein Mausball wird als eine Eingabeeinrichtung zum Eingeben von Parametern der Bildverarbeitungsoperation zur Verfügung gestellt. Weiter wird eine Vorverarbeitungseinrichtung zum Anwenden der Bildverarbeitung zur Verfügung gestellt, um die Bereichsbilder auf der Basis der Parameter einzurichten, um somit ein verarbeitetes Bereichsbild zu erhalten. Das System weist auch eine Steuereinrichtung zum Steuern der Anzeigeeinheit auf, um das verarbeitete Bereichsbild oder Teilbild anzuzeigen, Bestimmungseinrichtungen zum Bestimmen eines definierten Wertes für die Bildverarbeitung nach dem Empfang der Bestätigung der Parameter und eine Anwendeeinrichtung zum Anwenden der Bildverarbeitung auf das Gesamtbild auf Basis des definierten Werts.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist auf eine Vorrichtung zum Anwenden einer vorbestimmten Bildverarbeitung auf ein Bild, das aus Pixeln besteht, gerichtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung auf a) eine Analysiereinrichtung zum statistischen Analysieren des Bildes, b) eine Probewert-Einrichtung zum Aufnehmen von Probewerten eines bestimmten Bildes aus dem Bild auf der Basis eines Ergebnisses der Analyse, c) eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des bestimmten Teilbildes, d) eine Eingabeeinrichtung zum Eingeben eines Versuchswertes für die Bildverarbeitung, e) eine Vorverarbeitungseinrichtung zum Anwenden der Bildverarbeitung auf das bestimmte Teilbild auf der Basis des Versuchswertes, um somit ein verarbeitetes Teilbild zu erhalten, f) eine Steuereinrichtung zum Steuern der Anzeigeeinrichtung, um das verarbeitete Teilbild anzuzeigen, g) eine Festlegeeinrichtung zum Festlegen eines definiten Wertes für das Bild nach dem Empfang der Bestätigung des Versuchswertes, und h) eine Aufgabeeinrichtung zum Aufgeben der Bildverarbeitung auf das Bild auf der Basis des definiten Wertes.
Indem der Probenwert basierend auf dem Ergebnis der vorangehenden statistischen Analyse ausgewählt wird und aufgrund der Tatsache, daß die Optimierung des interaktiven Parameters nur mit dem Bild-Probewert durchgeführt wird, wird das Vereinfachen des Einstellens der Parameter für die Bildtransformation vereinfacht, und die Zeit, die für die Verarbeitung der Bildtransformation erforderlich ist, wird abgekürzt.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bildverarbeitung ein unscharfer Maskierungsprozeß. Die Analyseeinrichtung umfaßt a-1) eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Verteilung der räumlichen Frequenz von Bildsignalen für eine Vielzahl von Teilbildern des Bildes, und die Probewert-Einrichtung nimmt Probewerte des bestimmten Teilbildes aus der Vielzahl der Teilbilder des Bildes auf der Basis der Verteilung der räumlichen Frequenz auf.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die Probewert-Einrichtung eine Einrichtung zum Berechnen eines Mittelwertes der Verteilung der räumlichen Frequenz für jedes der jeweiligen Teilbilder des Bildes, und eine Einrichtung zum Auswählen 1) eines ersten Teilbildes des Bildes, das ein Maximum des Durchschnitts unter den jeweiligen Teilbildern des Bildes zur Verfügung stellt, und 2) eines zweiten Teilbildes des Bildes, das ein Minimum des Mittelwertes unter den jeweiligen Teilbildern des Bildes zur Verfügung stellt, und eine Einrichtung zum Festlegen des bestimmten Teilbildes, das das erste und zweite Teilbild des Bildes umfaßt.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf ein Verfahren zum Anwenden einer vorbestimmten Bildverarbeitung auf ein Bild, das aus Pixeln besteht, gerichtet.
Demgemäß ist es in Anbetracht der zuvor genannten Probleme eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Bildprozessor bereitzustellen, der ausgezeichnet ist in der Leistungsfähigkeit für die Anpassung, so wie für die Abstimmung der Schärfe, mit einer kurzen Verarbeitungszeit für USM oder dergleichen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bildprozessor zur Verfügung zu stellen, mit dem selbst ein nicht geschulter Benutzer leicht die Bildtransformations- Anpassung durchführen kann, zum Beispiel die Abstimmung der gleichmäßigen Schärfe.
Die vorangehenden und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung der vorliegenden Erfindung deutlicher, wenn sie zusammen mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockschaubild, das die elektrische Gesamtstruktur eines Bildprozessors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist ein Blockschaubild, das die Struktur eines Steuerteils in Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen der Arbeitsweise des Bildprozessors gemäß diesem Beispiel;
Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm, das eine beispielhafte Routine des Herausziehens eines Teilbildes zeigt;
Fig. 5 ist ein Schaubild, das einen beispielhaften Anzeigezustand in einem Anzeigeteil zeigt;
Fig. 6 ist ein Schaubild, das einen beispielhaften Zustand eines Bildes zeigt, das in Teilbilder aufgeteilt ist;
Fig. 7A und 7B sind Konzeptschaubilder zum Veranschaulichen der Filterverarbeitung;
Fig. 8A bis C sind Schaubilder, die beispielhaft die Verteilungszustände der räumlichen Frequenz von Bilddaten in jeweiligen Teilbildern zeigt; und
Fig. 9 ist ein Schaubild, das einen beispielhaften Anzeigezustand von herausgezogenen Teilbildern zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun in Einzelheiten mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
A. Schematische Struktur des Prozessors:
Fig. 1 ist ein Blockschaubild, das die allgemeine elektrische Struktur eines Bildprozessors 100 gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, die mit Bezug auf diese Ausführungsform beschrieben wird, und Fig. 2 ist ein Blockschaubild, das die Struktur eines Steuerteiles 10 zeigt. Der Bildprozessor 100 weist einen Bildeingabeteil 13 und einen Bildausgabeteil 14 auf, zusätzlich zu dem Steuerteil 10. Der Bildeingabeteil 13 ist ein Bildeingabeeinheit (beispielsweise eine Eingabe-Scanner) und hat die Funktion, Bilddaten (d. h. Bildsignale) aus einem Vorlagebild auf der Basis eines Befehls von dem Steuerteil 10 einzufügen. Andererseits ist der Bildausgabeteil 14 ein Ausgabe-Scanner und hat die Funktion, ein verarbeitetes Bild auf einem photoempfindlichen Material auf der Basis eines Befehls von dem Steuerteil 10 als ein Halbton-Punktbild auszugeben.
Ein Arbeitsteil 11 und ein Anzeigeteil 12 begleiten den Steuerteil 10. Der Arbeitsteil 11 ist durch eine Tastatur und eine Maus aufgebaut, und der Anzeigeteil 12 ist eine Anzeigeeinheit. Der Benutzer kann Befehle usw. an den Steuerteil 10 durch den Arbeitsteil 11 geben und ein ursprüngliches Bild, ein transformiertes Bild und dergleichen auf der Anzeige durch den Anzeigeteil 12 bestätigen, wie es später beschrieben wird.
Weiter ist der Steuerteil 10 mit einem externen Magnetspeicherteil 15 verbunden, so daß das Vorlagebild und die Bilddaten nach der Transformationsverarbeitung gesichert werden können.
Die Struktur des Steuerteils 10 wird nun beschrieben. Wie in Fig. 2 gezeigt, weist der Steuerteil 10 einen Bildverarbeitungsteil 10A, einen Teil zur Herauszieh-Verarbeitung 10B und einen internen Speicherteil 10C auf. Der interne Speicherteil 10C ist mit einem Speicherteil 10C1 für Anwendungssoftware versehen, ebenso wie mit einem Speicherteil 10C2 für Daten. Der Bildverarbeitungsteil 10A empfängt den Befehl eines Benutzers vom Arbeitsteil 11 auf der Basis der Anwendungssoftware, die in dem Speicherteil 10C1 für Anwendungssoftware gespeichert ist, führt die Bildverarbeitung, so wie USM durch und zieht Pixel aus den Bilddaten heraus, die in dem Speicherteil 10d2 für Daten gesichert sind, zeigt das verarbeitete Bild auf dem Anzeigeteil 12 an und sichert, falls notwendig, die Bilddaten in dem Speicherteil 1ºC für Daten und in dem externen Magnetspeicherteil 15. Zu diesem Zeitpunkt werden Grobbild-Daten in einem Speicherteil 10d3 für Grobbilddaten gespeichert, der in dem Speicherteil 10C2 für Daten vorgesehen ist, und tatsächliche Bilddaten werden in einem Speicherteil 10C4 für tatsächliche Bilddaten gespeichert. Der Speicherteil 10C4 für tatsächliche Bilddaten speichert das tatsächliche Gesamtbild als tatsächliche Gesamtbilddaten, ebenso wie ein herausgezogenes Teilbild, das später beschrieben wird, als herausgezogene Teilbilddaten.
Wenn ein Befehl zum Herausziehen eines Bildes durch den Bildverarbeitungsteil 10A empfangen wird, zieht der Teil 10B für die Herauszieh-Bearbeitung ein Teilbild aus dem tatsächlichen Gesamtbild Daten heraus, die in dem Speicherteil 10C4 für tatsächliche Bilddaten gespeichert sind, durch ein Verfahren, das später beschrieben wird, und speichert dasselbe in dem Speicherteil 10C4 für tatsächliche Bilddaten als herausgezogene tatsächliche Bilddaten.
B. Prozedur:
Mit Bezug auf die Zeichnungen wird eine beispielhafte Bildverarbeitungsprozedur des erfindungsgemäßen Bildprozessors 100 nun beschrieben. Die Fig. 3 und 4 sind Ablaufdiagramme, die die Bildverarbeitungsprozedur zeigen.
Wenn der Benutzer den Bildprozessor 100 benutzt, werden Bilddaten für diese Bildverarbeitung geladen (Schritt S1). Zu diesem Zeitpunkt können Bilddaten aus dem Bildeingabeteil 13, der in Fig. 1 gezeigt ist, eingegeben werden, oder Bilddaten, die zuvor in dem externen Magnetspeicherteil 15 gespeichert worden sind, können geladen werden. Die geladenen Daten werden in dem Speicherteil 10C4 für tatsächliche Bilddaten der Fig. 2 als tatsächliche Gesamtbilddaten gespeichert, während sie auch in dem externen Magnetspeicherteil 15 gesichert werden, wenn diese Bilddaten von dem Bildeingabeteil 13 eingegeben werden.
Dann wählt der Bildverarbeitungsteil 10A Pixel zum Transformieren der zuvor genannten tatsächlichen Bilddaten in Grobbilddaten aus und speichert die Grobbilddaten in dem Speicherteil 10C3 für Grobbilddaten, während das Grobbild auf dem Anzeigeteil 12 als Anfangsbild angezeigt werden (Schritt S2). Fig. 5 zeigt einen Zustand des Anzeigeteils 12, das das Grobbild, welches das Anfangsbild ist, anzeigt. Ein Bildschirm 50 ist ein Anzeigebildschirm des Anzeigeteils 12, und eine Anzeigebox 51, mit "Dokument" bezeichnet, wird auf einem Teil dieses Bildschirms 50 angezeigt, so daß das zuvor genannte Grobbild auf dieser Anzeigebox 51 angezeigt wird. Andererseits werden vier Befehls-Anzeigefelder 52A bis 52D auf der rechten Seite der Anzeigebox 51 auf dem Bildschirm 50 angezeigt. Diese Befehls- Anzeigefelder 52A bis 52D zeigen auswählbare Befehle an, so daß der Benutzer einen notwendigen Befehl mit der Maus zum Eingeben eines Befehls in den Steuerteil 10 auswählt. Bei diesem Beispiel wird ein USM-Befehl in dem Befehls-Anzeigefeld 52C angezeigt.
Mit Bezug wieder auf Fig. 3 wartet der Prozessor, bis der USM-Befehl in einem Schritt S3 ausgewählt ist. Der Benutzer wählt den USM-Befehl durch Berühren des Befehls- Anzeigefeldes 52C oder durch Auswählen desselben, indem die Maus angeklickt wird. Wenn im Schritt S2 der USM-Befehl gewählt wird, schreitet der Prozeß zu einem Schritt S4 fort, so daß der Verarbeitungsteil 10B für das Herausziehen die Verarbeitung für das Herausziehen des Teilbildes durchführt.
Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm, das die Prozedur des Verarbeitens des Herausziehens eines Teilbildes zeigt. In einem Schritt S41 wird das Bild in kachelartige Teilbilder (Matrix-Typ) aufgeteilt. Fig. 6 zeigt das Bild, das in kachelartige Teilbilder aufgeteilt ist. Diese Bildaufteilung wird auf den Gesamtbilddaten durchgeführt, die in dem Speicherteil 10C4 für tatsächliche Bilddaten im Schritt S1 gespeichert worden sind, so daß bei diesem Beispiel ein tatsächliches Bild 60 in Teilbilder 61A bis 61T aufgeteilt wird. Jedes dieser Teilbilder 61A bis 61T besteht aus einer Vielzahl von Pixeln. Die Verarbeitung zur Bildaufteilung, die in Fig. 6 gezeigt ist, ist eine Verarbeitung, die vom Konzept her in dem Verarbeitungsteil 10B zum Herausziehen durchgeführt wird und auf dem Anzeigeteil 12 nicht angezeigt wird.
Dann wird in einem Schritt S42 die Filterverarbeitung durchgeführt. Die Fig. 7A und 7B sind Konzeptionsschaubilder zum Veranschaulichen dieser Filterverarbeitung. Fig. 7A ist ein Pixel-Blockschaubild, das einen Abschnitt einer oberen linken Ecke des tatsächlichen Bildes 60 (Abschnitt der oberen linken Ecke des Teilbildes 61A) zeigt. Während die Filterverarbeitung auf den Gesamtpixeln des tatsächlichen Bildes 60 durchgeführt wird, ist aus praktischen Gründen zur Veranschaulichung nur der Abschnitt der oberen linken Ecke des tatsächlichen Bildes 60 in Fig. 7A gezeigt, und die jeweiligen kleinen Quadrate entsprechen den Pixeln.
Fig. 7B ist ein Konzeptionsschaubild eines Laplace-Filters F1, der bei diesem Beispiel benutzt wird. Der Laplace-Filter F1 wird aus einer Matrix von 3 · 3 Pixeln gebildet, und so angepaßt, daß Bilddaten (die bei diesem Beispiel jeweils die Dichte jedes Pixels angeben) des benannten Pixels P mit "8" multipliziert werden, wobei multiplizierte Bilddaten von acht Pixeln, die dem benannten Pixel P benachbart liegen, mit "-1" bezeichnet werden, und die neun Ergebnisse der Multiplikation aufaddiert werden, um einen Antwortwert für den benannten Pixel P zu bilden. Es ist nämlich der Antwortwert gering ist, wenn die Änderung (das räumliche zweite Differential) der Dichtedifferenz zwischen dem benannten Pixel P und den ihn benachbarten Pixeln klein ist, während der Antwortwert hoch ist, wenn die Änderung der Dichtedifferenz groß ist (in einem Grenzbereich des Bildes oder dergleichen).
Wie in Fig. 7A gezeigt, wird die Filterverarbeitung durchgeführt, indem ein Pixel P11 in dem Abschnitt in der oberen linken Ecke des tatsächlichen Bildes 60 als der erste benannte Pixel definiert wird und in der Folge eine Zeile 71 in Fig. 7A durch den Laplace-Filter F1 entlang einer Richtung X abgetastet wird (Hauptabtastrichtung). Wenn ein Pixel (nicht gezeigt) auf der entgegengesetzten Seite des Pixel P 11 vollständig auf der Zeile 71 verarbeitet ist, dann werden in der Folge Pixel auf einer Zeile 72, die der Zeile 71 entlang einer Richtung Y (nachrangige Abtastrichtung) benachbart liegen, von einem Pixel P12 entlang der Richtung X verarbeitet, so daß eine ähnliche Prozedur danach wiederholt wird. Wenn der benannte Pixel auf einem Endabschnitt des tatsächlichen Bildes 60 vorliegt (zum Beispiel im Fall des Pixels P11), fehlen Pixel, die diesem benannten Pixel benachbart liegen, teilweise. In diesem Fall wird um die benannten Pixel die Verdoppelung durchgeführt, so daß virtuelle Pixel eingestellt werden. In bezug auf den benannten Pixel P11 zum Beispiel werden Bilddaten eines virtuellen Pixels M12 durch Verdoppeln derjenigen des Pixels P12 bereitgestellt.
Wenn die Filterverarbeitung bei allen Pixeln des tatsächlichen Bildes 60 in der zuvor genannten Weise beendet ist, geht der Prozeß zu einem Schritt S43 in Fig. 4 zum Auffinden des arithmetischen Mittels des Filterergebnisses in jedem Bereich, der jedem der zuvor aufgeteilten Teilbilder entspricht. Mit andere Worten wird das arithmetische Mittel der Antwortwerte der Pixel, die in jedem Teilbild enthalten sind, berechnet. Das auf diese Weise erhaltene Ergebnis entspricht einem Zustand der Verteilung der räumlichen Frequenz der Bilddaten in jedem Teilbild, so daß ein Teilbild mit einem hohen Mittelwert eine große Anzahl von Komponenten hoher Frequenz (umfaßt eine Anzahl von Bildgrenz-Bereichen) aufweist, und das mit einem geringen Mittelwert eine kleine Anzahl von Komponente hoher Frequenz hat (hat eine sanfte Dichteänderung des Bildes).
Dann schreitet der Prozeß zu einem Schritt S44 weiter, um Teilbilder auszuwählen, die dem Minimalwert, dem mittleren und dem Maximalwert der Mittelwerte der räumlichen Frequenz der jeweiligen Teilbilder entspricht, die in der zuvor genannten Weise erhalten worden sind.
Es sei angenommen, daß das Bild in N Teilbilder aufgeteilt ist, wobei das Teilbild, das dem mittleren entspricht, das N/2-te von demjenigen ist, das den höchsten Mittelwert der räumlichen Frequenz hat, wenn N eine gerade Anzahl ist, oder das (N+1)/2-te, wenn N eine ungerade Zahl ist. Bei diesem Beispiel ist das Teilbild, das dem mittleren entspricht, das zehnte Teilbild von denen mit dem höchsten Mittelwert der räumlichen Frequenz, da das Bild in 20 Teilbilder aufgeteilt ist. Bei diesem Beispiel, das in Fig. 6 gezeigt ist, entspricht das Teilbild 61A ("blauer Himmel", Teilbild mit sanfter Dichteänderung), das Teilbild 61L ("Oberfläche des Berges", Teilbild mit mittlerer Dichteänderung), und das Teilbild 61O("Automobil", Teilbild, das eine Anzahl von Grenzbereiches eines Metalls usw. enthält), dem minimalen Wert, dem mittleren bzw. dem maximalen Wert.
Die Fig. 8A bis 8C zeigen Zustände der Verteilung der räumlichen Frequenz der Bilddaten in diesen drei Teilbildern. In jedem Bild gibt eine Querachse eine räumliche Frequenz an, und eine vertikale Achse gibt eine Antwort in bezug auf die räumliche Frequenz an. Während das Teilbild 61A (Fig. 8A) kaum Komponenten hoher Frequenz umfaßt, umfaßt das Teilbild 61O (Fig. 8C) eine Anzahl von Komponente hoher Frequenz. Andererseits umfaßt das Teilbild 61L (Fig. 8B) Komponenten hoher Frequenz in einer Anzahl, die zwischen denen der Teilbilder 61A und 61O liegt.
Während bei diesem Beispiel das Teilbild, das dem mittleren entspricht, in der zuvor beschriebenen Weise herausgezogen wird, kann ein Teilbild mit einem Mittelwert der räumlichen Verteilung, der dem Wert (Maximalwert + Minimalwert)/2 am nächsten liegt, als Alternative als der mittlere Teilwert betrachtet werden.
Wenn zwei Teilbilder den selben Mittelwert haben, der das Mittel definiert, kann das erste Teilbild als das angesehen werden, das dem mittleren entspricht, oder der Vorrang kann als Alternative unter einer anderen Bedingung entschieden werden (zum Beispiel wird ein Teilbild mit einer geringeren Dichte bevorzugt herausgezogen).
Somit werden die Bilddaten der herausgezogenen Teilbilder in dem Speicherteil 10C4 für tatsächliche Bilddaten der Fig. 2 als die herausgezogenen tatsächlichen Bilddaten gespeichert.
Mit Bezug wieder auf Fig. 3 werden die zuvor genannten drei herausgezogenen tatsächlichen Teilbilder auf dem Anzeigeteil 12 durch den Bildverarbeitungsteil 10A angezeigt (Schritt S5). Fig. 9 veranschaulicht den Zustand der herausgezogenen tatsächlichen Teilbilder, wie sie angezeigt werden. Der Bildschirm 50 ist der Anzeigebildschirm des Anzeigeteils 12, und die Anzeigebox 51 wird auf diesem Bildschirm 50 dargestellt. Die Anzeigebox 51 zeigt kontinuierlich das grobe Gesamtbild an, wie es als das anfängliche Bild angezeigt wird, das in Fig. 5 gezeigt ist. Weiter werden die vier Befehls-Anzeigefelder 52A bis 52D auch kontinuierlich angezeigt. Eine Anzeigebox 91, die sich "Tafel" nennt, wird unterhalb dieser Befehls-Anzeigefelder 52A bis 52D angezeigt. Diese Anzeigebox 91 zeigt einen Parameter- Eingabebildschirm 91A und einen Anzeigebildschirm 91B für das herausgezogene Bild an. Die zuvor genannten drei herausgezogenen Teilbilder, d. h. die Teilbilder 61O, 61L und 61A, werden auf dem Anzeigebildschirm 91B für das herausgezogenen Bild in der Folge von links her angezeigt (an den Anzeigepositionen 95A, 95B bzw. 95C). Andererseits werden
(1) ein numerisches Anzeigefeld 92A, das die USM-Maskengröße anzeigt (die Größe des zuvor genannten Nachbarbereiches R),
(2) ein numerisches Anzeigefeld 92B, das die USM-Stärke (den zuvor genannten Koeffizienten k) anzeigt,
(3) ein Befehls-Anzeigefeld 92C, das "OK" sagt, und
(4) ein Befehls-Anzeigefeld 92D, das "Löschen" sagt,
auf dem Parameter-Eingabebildschirm 91 A angeordnet. Die numerischen Anzeigefelder 92A und 92B geben Anfangswerte an, die zuvor bei diesem Bildprozessor 100 eingerichtet worden sind.
Somit zeigt der Anzeigebildschirm 91B für das herausgezogene Bild drei herausgezogene Bilder an, d. h. die Teilbilder 61O, 61A und 61L. Diese Teilbilder sind benannte Abschnitte, die benannt werden sollte, während USM-Parameter eingestellt werden, da das Teilbild 61O am stärksten auf die USM-Parameter reagiert, und das Teilbild 61A am schwächsten auf die USM-Parameter reagiert, und das Teilbild 61L reagiert dazwischenliegend auf die USM- Parameter.
Wie oben genannt, da die benannten Bereiche automatisch extrahiert werden, kann selbst ein untrainierter Benutzer in einfacher Weise die USM-Parameter einstellen. Während die herausgezogenen Bilder bei dieser Ausführungsform automatisch herausgezogen werden, kann ein trainierter Benutzer einen benannten Abschnitt bestimmen, um gewünschte Teilbilder auszuwählen, oder automatisch herausgezogene Teilbilder können durch andere ersetzt werden.
Mit Bezug wieder auf Fig. 3 gibt der Benutzer über den Arbeitsteil 11 Parameter ein, die der Maskengröße und der Stärke der USM entsprechen, wodurch neue Werte auf den numerischen Anzeigefeldern 92A bzw. 92B angezeigt werden. Die USM-Verarbeitung wird auf den Bilddaten der drei Teilbilder auf der Basis der neuen Parameter durchgeführt (Schritt S6). Die durch USM verarbeiteten Bilddaten werden ersatzweise auf den Anzeigepositionen 95A, 95B bzw. 95C durch den Bildverarbeitungsteil 10A angezeigt.
Dann geht der Prozeß weiter zu einem Schritt S7, so daß der Benutzer visuell festlegt, ob die Ergebnisse der jeweiligen Teilbilder ausgezeichnet sind oder nicht. Wenn das USM bei den drei Teilbildern schlecht angewendet worden ist, kehrt der Prozeß zu dem Schritt S6 zurück, so daß der Benutzer Parameter wieder eingibt, um die zuvor genannten Schritte zu wiederholen.
Wenn USM bei den drei Teilbildern ausgezeichnet angewendet worden ist, wählt andererseits der Benutzer das Befehls-Anzeigefeld 92C, das "OK" sagt, so daß die zuvor genannten eingegebenen Parameter als definite Werte eingerichtet werden. Dann geht der Prozeß zu einem Schritt S8 weiter, so daß der Bildverarbeitungsteil 1 OA die USM-Verarbeitung bei einem gesamten tatsächlichen Bild durchführt, das in dem Speicherteil 10C4 für tatsächliche Bilddaten gespeichert ist, auf der Basis der definiten Parameterwerte. Insgesamt durch USM verarbeitete tatsächliche Bilddaten werden in dem Speicherteil 10C4 für tatsächliche Bilddaten gespeichert und als tatsächliches USM-verarbeitetes Bild auf der Anzeigebox 51 angezeigt.
Jedesmal nämlich, wenn der Benutzer Parameter gemäß der zuvor genannten Prozedur eingibt, werden drei Teilbilder in Teilbilder umgewandelt, für die USM auf der Basis der eingegebenen Parameter angewendet wird, und angezeigt. Es läuft darauf hinaus, daß diese Verarbeitung wiederholt wird, bis das Befehls-Anzeigefeld 92C, das "OK" sagt, ausgewählt wird.
Gemäß der zuvor genannten Prozedur wird die USM-Verarbeitung nur für die Daten der drei Teilbilder durchgeführt, wenn der Benutzer USM-Parameter einstellt, wodurch die Anzahl der Pixel für die USM-Verarbeitung verringert wird und die Verarbeitungszeit auch verringert wird. Insbesondere wenn die Einstellung der USM-Parameter so schwierig ist, daß die USM- Parameter wiederholt eingegeben werden, kann die Verarbeitungszeit in bemerkenswerter Weise verringert werden. Weiter kann der Benutzer USM-Parameter einstellen, wobei er nur drei herausgezogene Bilder betrachtet, wodurch die Einstellzeit für USM reduziert werden kann.
Mit Bezug wieder auf die Fig. 3 wird in einem Schritt S9 eine Feststellung getroffen, ob der USM-Zustand des gesamten tatsächlichen Bildes, der auf der Anzeigebox 51 angezeigt wird, ausgezeichnet ist oder nicht. Wenn der USM-Zustand des gesamten tatsächlichen Bildes schlecht ist, wählt der Benutzer das Befehls-Anzeigefeld 92D, das "Löschen" sagt, so daß der Prozeß zu dem Schritt S6 zum Wiedereingeben der USM-Parameter zurückkehrt.
Wenn andererseits der USM-Zustand des gesamten tatsächlichen Bildes ausgezeichnet ist, gibt der Drucker über den Arbeitsteil 11 einen Druckbefehl ein, so daß der Bildausgabeteil 14 das gesamte tatsächliche Bild ausgibt (Schritt S10).

[Abänderungen]

Obwohl ein Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung auf das zuvor genannte Beispiel nicht beschränkt. Während die Bildtransformationsverarbeitung bei dem Bildprozessor gemäß dieser Ausführungsform die Konturverbesserung ist, können als Alternative die Farbtoneinstellung oder die Einstellung der Abstufungskurve benutzt werden. Statistische Analyse bei der Farbtoneinstellung können auf der Basis des Grades der Dispersion von Farben und des Inhaltes einer speziellen Farbe (Speicherfarbe zum Beispiel) durchgeführt werden.
Obwohl das Bild fest in Teilbilder aufgeteilt ist, so daß das arithmetische Mittel der Antwortwerte der Pixel, die in jedem Teilbild enthalten sind, bei dieser Ausführungsform fest ist, braucht das Bild nicht in Teilbilder aufgeteilt zu werden, sondern ein Fenster, das einem einzelnen Teilbild entspricht, kann alternativ in Einheiten von Pixeln bewegt werden, so daß die Frequenzverteilung im Fenster an jeder bewegten Position als der lokale Bewegungsmittelwert der Antwortwerte der Pixel zum Betrachten von Bereichen, die dem Maximalwert, dem mittleren und dem minimalen Wert jeweils als herausgezogene Bilder entsprechen, erhalten wird. Gemäß diesem Verfahren ist es möglich, genauer das Zielbild herauszuziehen, auch wenn Teillinien von Teilbildern und Grenzbereiche des Bildes einander überlappen.
Jedoch wird die Verarbeitungszeit zum Herausziehen abgekürzt, wenn die Struktur der zuvor genannten Ausführungsform benutzt wird.
Obwohl die Erfindung in Einzelheiten gezeigt und beschrieben worden ist, ist die vorangehende Beschreibung in allen Aspekten veranschaulichend und nicht beschränkend. Es soll daher verstanden werden, daß zahlreiche Abänderungen und Variationen ins Auge gefaßt werden können, ohne daß man sich vom Rahmen der Erfindung entfernt.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Claims

1. Vorrichtung zum Anwenden einer vorbestimmten Bildverarbeitungs-Operation auf ein Gesamtbild, das aus Pixeln besteht, mit:

a) einer Analysiereinrichtung (10) zum statistischen Analysieren des Gesamtbildes (60) durch Bewerten der Verteilung von denjenigen Bildeigenschaften, die bei der Bildverarbeitungs-Operation verarbeitet werden sollen;

b) einer Probewert-Einrichtung (10B) zum Aufnehmen von Probewerten wenigstens eines bestimmten Teilbildes (61A, 61L, 61O), das repräsentativ für das Gesamtbild im Hinblick auf die Bildeigenschaften des Gesamtbildes (60) auf der Basis eines Ergebnises der Analyse ist;

c) einer Anzeigeeinrichtung (12) zum Anzeigen des wenigstens einen bestimmten Teilbildes (61A, 61L, 61O);

d) einer Eingabeeinrichtung (11) zum Eingeben eines Versuchsparameters für die Bildverarbeitungs-Operation;

e) einer Vorverarbeitungseinrichtung (10A) zum Anwenden der Bildverarbeitungs- Operation nur auf das wenigstens eine bestimmte Teilbild (61A, 61L, 6I0) auf der Basis des Versuchsparameters, um somit ein verarbeitetes Teilbild für jedes der bestimmten Teilbilder zu erhalten;

f) einer Anzeigesteuereinrichtung (10A) zum Steuern der Anzeigeeinrichtung (12), um das verarbeitete Teilbild oder die Bilder anzuzeigen;

g) einer Festlegungseinrichtung (10A) zum Festlegen eines definiten Parameters für die Bildverarbeitungs-Operation nach dem Empfang der Bestätigung des Versuchsparameters durch einen Benutzer; und

h) einer Aufgabeeinrichtung (10A) zum Aufgeben der Bildverarbeitungs-Operation auf das Gesamtbild auf der Basis des definiten Parameters.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Bildverarbeitungs-Operation der unscharfe Maskierungsprozeß (USM) ist, wobei die Analysiereinrichtung (10) umfaßt

a-1) eine Erfassungseinrichtung (10) zum Erfassen der Verteilung der räumlichen Frequenz von Bildsignalen für eine Vielzahl von Teilbildern (61A ... 61T) des Gesamtbildes (60), und

die Probewert-Einrichtung (10B) Probewerte des wenigstens einen bestimmten Teilbildes (61A, 61L, 61O) aus der Vielzahl der Teilbilder (61A ... 61T) des Gesamtbildes auf der Basis der Verteilung der räumlichen Frequenz aufnimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Erfassungseinrichtung (10) umfaßt eine Einrichtung zum Aufteilen des Gesamtbildes (60) in eine Matrix, um die jeweiligen Teilbilder (61A ... 61T) des Gesamtbildes zu definieren.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Erfassungseinrichtung (10) weiter umfaßt eine Einrichtung zum Anwenden eines räumlichen Filters auf jedes jeweilige Teilbild (61A ... 61T) des Gesamtbildes (60), um die Verteilung der räumlichen Frequenz zu bestimmen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Probennahme-Einrichtung (10B) umfaßt eine Einrichtung zum Berechnen eines Mittelwertes der Verteilung der räumlichen Frequenz für jedes jeweilige Teilbild (61A ... 61T) des Gesamtbildes (60) und eine Einrichtung zum Auswählen

1) eines ersten Teilbildes (61O) des Gesamtbildes, das ein Maximum des Mittelwertes unter den jeweiligen Teilbildern des Gesamtbildes liefert, und

2) eines zweiten Teilbildes (61A) des Gesamtbildes, das ein Minimum des Mittelwertes unter den jeweiligen Teilbildern des Gesamtbildes liefert, und

eine Einrichtung zum Festlegen des wenigstens einen bestimmten Teilbildes (61A, 61L, 61O), das das erste und zweite Teilbild des Gesamtbildes umfaßt.

6. Verfahren zum Anwenden einer vorbestimmten Bildverarbeitungs-Operation auf ein Gesamtbild, das aus Pixeln besteht, mit den Schritten:

a) statistisches Analysieren des Gesamtbildes (60), durch Bewerten der Verteilung derjenigen Bildeigenschaften, die bei der Bildverarbeitungs-Operation verarbeitet werden sollen;

b) Aufnehmen von Probewerten nehmen bei wenigstens einem bestimmten Teilbild (61A, 61L, 61O), das für das Gesamtbild in bezug auf die Bildeigenschaften des Gesamtbildes (60) repräsentativ ist, auf der Basis eine Ergebnisses der Analyse;

c) Anzeigen des wenigstens einen bestimmten Teilbildes (61A, 61L, 61O);

d) Eingeben eines Versuchsparameters für die Bildverarbeitungs-Operation;

e) Anwenden der Bildverarbeitungs-Operation nur auf das wenigstens eine bestimmte Teilbild (61A, 61L, 61O) auf der Basis des Versuchsparameters, um somit ein verarbeitetes Teilbild für jedes der bestimmten Teilbilder zu erhalten;

f) Anzeigen des verarbeiteten Teilbildes oder der Bilder;

g) Festlegen eines definiten Parameters für die Bildverarbeitungs-Operation nach dem Empfang der Bestätigung des Versuchsparameters durch einen Benutzer; und

h) Anwenden der Bildverarbeitungs-Operation auf das Gesamtbild (60) auf der Basis des definiten Parameters.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Bildverarbeitungs-Operation der unscharfe Maskierungsprozeß (USM) ist, wobei der Schritt a) den Schritt umfaßt:

a-1) Erfassen der Verteilung der räumlichen Frequenz von Bildsignalen für eine Vielzahl von Teilbildern (61A ... 61T) des Gesamtbildes, und

der Schritt b) den Schritt umfaßt:

b-1)Aufnehmen von Probewerten bei dem wenigstens einen bestimmten Teilbild (61A 61L, 61O) aus der Vielzahl der Teilbilder (61A ... 61T) des Gesamtbildes auf der Basis der Verteilung der räumlichen Frequenz.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Schritt a-1) den Schritt umfaßt:

Aufteilen des Gesamtbildes (60) in eine Matrix, um die jeweiligen Teilbilder (61A ... 61T) des Gesamtbildes zu definieren.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Schritt a-1) weiter den Schritt umfaßt: Anwenden eines räumlichen Filters auf jedes jeweilige Teilbild (61A ... 61T) des Gesamtbildes (60), um die Verteilung der räumlichen Frequenz festzulegen.

10. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Schritt b) die Schritte umfaßt:

Berechnen eines Mittelwertes der Verteilung der räumlichen Frequenz für jedes Teilbild (61A ... 61T) des Gesamtbildes (60), und

Auswählen

1) eines ersten Teilbildes (61A0) des Gesamtbildes (60), das ein Maximum des Mittels aus den jeweiligen Teilbildern des Gesamtbildes liefert, und

2) eines zweiten Teilbildes (61A) des Gesamtbildes (60), das ein Minimum des Mittels aus den jeweiligen Teilbildern des Gesamtbildes liefert, und

Festlegen wenigstens eines bestimmten Teilbildes (61A, 61L, 61O), das das erste und zweite Teilbild des Gesamtbildes umfaßt.