DE69937215T2

DE69937215T2 - Schräglagenkorrekturvorrichtung und damit versehenes Bildabtastungsgerät

Info

Publication number: DE69937215T2
Application number: DE69937215T
Authority: DE
Inventors: Koji Hachioji-shi Washio; Hideki Hachioji-shi Morita
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1998-08-07
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2019-07-29
Also published as: DE69937215D1; EP0978802A2; EP0978802A3; US20030038986A1; EP0978802B1; JP3747643B2; US6647155B2; JP2000059611A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bilddatenverarbeitungsvorrichtung, insbesondere auf eine Vorrichtung, um eine Neigung eines Bildes zu korrigieren, und genauer gesagt auf eine Neigungskorrekturvorrichtung, die eine Neigung eines Bildes korrigieren kann, die verursacht wird, wenn das Bild zu einem Bildlesemittel, wenn es gelesen wird, im Verlauf des Abtastens/Lesens geneigt wird, und die ein nicht geneigtes Bild ausgeben kann, und auf eine Bildleseeinrichtung, mit dieser Neigungskorrekturvorrichtung. Die Erfindung kann für einen Scanner, eine Faxmaschine oder eine digitale Kopiermaschine verwendet werden.
Als ein Verfahren zur Verarbeitung, um eine Neigung eines ursprünglichen Dokuments zu korrigieren, um ein nicht geneigtes Bild durch Korrigieren von Bilddaten zu bilden, die durch Abtasten/Lesen eines geneigten ursprünglichen Dokuments im Verlauf des Bildlesens durch Abtasten des ursprünglichen Dokuments in der Haupttastabrichtung und in der Subabtastrichtung erhalten wurden, gibt es eines, bei dem Bilddaten als eine Aggregation von linearen Daten in der Hauptabtastrichtung oder eine Aggregation von Zeilen-Daten (linear data) in der Subabtastrichtung genommen werden, und eine Verschiebungsverarbeitung, die in der Hauptabtastrichtung die Zeilen-Daten in der Haupttastrichtung verschiebt, die ein Bild bilden, und eine Verschiebungsverarbeitung, die in der Subabtastrichtung die Zeilen-Daten in der Subabtastrichtung verschiebt, werden kombiniert.
Nebenbei bemerkt wird in der folgenden Erläuterung die Hauptabtastrichtung als eine Seiten-Richtung (lateral direction) ausgedrückt, die Verarbeitung, um in der Hauptabtastrichtung zu verschieben, als laterale Verschiebungsverarbeitung ausgedrückt, während die Subabtastrichtung als eine Längs-Richtung (longitudinal direction) ausgedrückt wird, und die Verarbeitung, um in der Subabtastrichtung zu verschieben, wird als longitudinale Verschiebung ausgedrückt.
Der Anmelder der Erfindung hat eine Anmeldung eingereicht, d. h. die nicht geprüfte japanische Patentveröffentlichung 10-336425 , die betrifft, wie eine Neigung eines Bildes durch die oben erwähnte Verschiebungsverarbeitung zu korrigieren ist.
Da die Verarbeitung für alle Zeilen-Daten bei diesem Verfahren ausgeführt wird, ist es möglich, die Schaltungsgröße zu begrenzen, um relativ klein zu sein, verglichen mit einem Verfahren, eine Verarbeitung für jedes Pixel ähnlich einer affinen Transformation auszuführen, und eine Verarbeitung mit hoher Geschwindigkeit wird erwartet.
Obwohl ein Betrag des Verschiebens bei der Verschiebungsverarbeitung ursprünglich durch reelle Zahlen ausgedrückt wird, wird die tatsächliche Verschiebung an einer Einheit eines Pixels ausgeführt, nämlich an einer Einheit einer ganzen Zahl. Schließlich wird ein Fehler erzeugt, der kleiner als ein Dezimalbruch ist. Demgemäß gab es ein Problem der Verschlechterung der Bildqualität einschließlich, dass feine Linien ausgezackt sind.
Für die auf einer seriellen Grundlage übertragenen Bilddaten wird ein Speicher für mehrere Linien entsprechend dem Neigungswinkel bei der oben erwähnten Verschiebungsverarbeitung benötigt, und eine Kapazität des Speichers entspricht dem Produkt der Anzahl von Pixeln für mehrere Linien und der Anzahl von Bits des Pixels. Wenn ein 8-Bit-Pixel angenommen wird, wird die notwendige Speicherkapazität größer gemacht, was zu einem Problem bei der praktischen Verwendung führt.
Die US 5 233 168 A offenbart ein Verfahren zur Rotationskorrektur eines Bildes mit den folgenden Schritten: Abtasten eines abtastbaren Bildes, um im Speicher ein pixelweise abgebildetes Bild zu erfassen; Bestimmen der Größe und der Schräge des abgebildeten Bildes; Durchführen einer Reihe von bereichsbegrenzten vertikalen Pixelverschiebungen an dem abgebildeten Bild; und Durchführen einer Reihe von bereichsbegrenzten horizontalen Pixelverschiebungen an dem abgebildeten Bild. In Informationszellen des abtastbaren Bildes enthaltene Daten können extrahiert werden, indem Takt-Bits lokalisiert werden und die Takt-Bits verwendet werden, um eine nominale horizontale und vertikale Position jeder Zelle in dem abgebildeten Bild zu ermitteln. Mit anderen Worten ist von diesen Dokumenten eine Neigungskorrekturvorrichtung zum Korrigieren einer Neigung eines Bildes eines ursprünglichen Dokuments bekannt, die verursacht wird, wenn das Bild gelesen wird, während das ursprüngliche Dokument von einer Hauptabtastrichtung in einer Bildleseeinrichtung geneigt ist, die das Bild in der Hauptabtastrichtung und in einer Subabtastrichtung abtastet, wobei die Neigungskorrekturvorrichtung ein Verschiebungsverarbeitungsmittel zum Verschieben des Bildes in mindestens einer Richtung umfasst, wodurch die Neigung des Bildes korrigiert wird.
Gentile R. S.; Allebach J. P.; Walowit E.: "Quantization of color images based an uniform color spaces", Journal of Imaging Technology, Februar 1990, USA, Bd. 16, Nr. 1, Seiten 11-21, offenbart ein räumliches Halbtonverfahren, wie beispielsweise ein geordnetes Dither-Verfahren oder Diffusionsfehlerverfahren, das für eine Mehrfachniveau-Einstellung angepasst ist, das verwendet werden kann, um die Größe eines Satzes von wahrgenommenen Farben über jene hinaus zu erhöhen, die tatsächlich an dem Ausgang des Bildgebungssystem vorhanden sind. Insoweit zeigt dieses Dokument eine Art von Mehrfachcodiermittel, um die Bitzahl eines Pixelwerts zu verringern.
Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, die oben angegebenen Probleme bei der Neigungskorrekturverarbeitung für ein ursprüngliches Dokument zu lösen und eine Neigungskorrekturvorrichtung und eine Bildleseeinrichtung bereitzustellen, wobei die Verschlechterung der Bildqualität verhindert und eine Zunahme der Speicherkapazität gesteuert wird.
Erfindungsgemäß wird die obige Aufgabe durch eine Neigungskorrekturvorrichtung gemäß Anspruch 1 und durch eine Bildleseeinrichtung gemäß Anspruch 4 erreicht. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf unterschiedliche vorteilhafte Aspekte der Erfindung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm, das eine schematische mechanische Struktur einer Bildleseeinrichtung zeigt, die sich auf eine Ausführungsform der Erfindung bezieht.
2 ist ein Diagramm, das eine elektrische Struktur einer in 1 gezeigten Bildleseeinrichtung zeigt.
Jede der 3(a)-3(d) ist ein Diagramm, das veranschaulichend eine laterale Verschiebungsverarbeitung und eine longitudinale Verschiebungsverarbeitung zeigt.
4 ist ein Diagramm, das Verarbeitungsschritte bei dem in 2 gezeigten Bildverarbeitungssystem zeigt.
Jede der 5(a) und 5(b) ist ein Diagramm, das veranschaulichend eine laterale Verschiebungsverarbeitung zeigt.
Jede der 6(a), 6(b) und 6(c) ist ein Diagramm, das veranschaulichend die laterale Verschiebungsverarbeitung an einer Pixeleinheit zeigt.
7 ist ein Diagramm, das veranschaulichend einen Koeffizienten zur lateralen Interpolationsverarbeitung zeigt.
8 ist ein Diagramm, das veranschaulichend einen Koeffizienten zur lateralen Interpolationsverarbeitung zeigt.
9 ist ein Diagramm, das veranschaulichend einen Koeffizienten zur longitudinalen Interpolationsverarbeitung zeigt.
10 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einer Eingabe und einer Ausgabe bei einer Mehrfachcodier-Verarbeitung zeigt.
Jede der 11(a) und 11(b) ist ein Diagramm, das veranschaulichend eine longitudinale Interpolationsverarbeitung zeigt.
12 ist ein Diagramm, das veranschaulichend eine longitudinale Interpolationsverarbeitung zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
(1) Bildleseeinrichtung
Eine digitale Kopiermaschine mit einer Bildleseeinrichtung, die sich auf eine Ausführungsform der Erfindung bezieht, wird wie folgt bezogen auf die Zeichnungen erläutert. Bei der digitalen Kopiermaschine wird ein Bildlesemittel der Bildleseeinrichtung, nämlich ein Bildsensor, innerhalb eines Kopiermaschinen-Hauptkörpers bereitgestellt, der einen Bildgebungsabschnitt der Kopiermaschine bildet, während eine Beförderungseinrichtung für ein ursprüngliches Dokument der Bildleseeinrichtung gebildet wird, um eine von dem Kopiermaschinen-Hauptkörper getrennte Einheit zu sein, um daran angebracht zu werden.
1 ist ein Diagramm, das die mechanische Struktur einer digitalen Kopiermaschine zeigt, bei der eine Bildleseeinrichtung bezogen auf die vorliegende Ausführungsform aufgenommen ist.
Die Beförderungseinrichtung für ursprüngliche Dokumente DDF wird gebildet, um eine von dem Kopiermaschinenhauptkörper COPY getrennte Einheit zu sein, und wird an dem Kopiermaschinenhauptkörper COPY angebracht. Die Ziffer 11 stellt eine Platte für ursprüngliche Dokumente dar, die einen Pfad und eine Beleuchtungsposition für das ursprüngliche Dokument bildet, wenn das sich bewegende ursprüngliche Dokument gelesen wird. Von einer Lichtquelle 12 emittiertes Licht wird an dem ursprünglichen Dokument reflektiert und läuft durch einen Spiegel 13 und eine Bildgebungslinse 14, um in einen Liniensensor 15 einzutreten, der aus CCD zusammengesetzt ist.
Die Beförderungseinrichtung für ursprüngliche Dokumente DDF ist zusammengesetzt aus: einer Blattzufuhrablage 21, auf der ein ursprüngliches Dokument platziert wird, einer Blattzufuhrrolle 22, die auf der Blattzufuhrablage 21 platzierte ursprüngliche Dokumente nacheinander befördert, einer Rolle 23, die ein durch die Blattzufuhrrolle 22 befördertes ursprüngliches Dokument zu der Leseposition befördert und in der konstanten Richtung bei der Leseposition befördert, einer Blattauswurfrolle 24, die ein durch die Rolle 23 befördertes ursprüngliches Dokument auswirft, und einer Blattauswurfablage 25, auf der das ausgeworfene Blatt platziert wird, und ein ursprüngliches Dokument auf der Blattzufuhrablage 21 wird durch die Blattzufuhrrolle 22 einzeln getrennt und läuft durch die Rolle 23 und die Blattauswurfrolle 24, um auf der Blattauswurfablage 25 ausgeworfen zu werden.
Ein ursprüngliches Dokument, das durch die Leseposition läuft, die durch die Platte für ursprüngliche Dokumente 11 und die Rolle 23 gebildet wird, wird durch den Liniensensor 15 in der Hauptabtastrichtung, die die Richtung der Linie darstellt, und in der Subabtastrichtung, die die Bewegungsrichtung des ursprünglichen Dokuments darstellt, abgetastet, und somit wird das Bildlesen in dem Bewegungssystem des ursprünglichen Dokuments ausgeführt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform kann ebenfalls ein Bildlesen in dem stationären System des ursprünglichen Dokuments ausgeführt werden.
Es ist nämlich ebenfalls möglich, ein Bildlesen für ein ursprüngliches Dokument auszuführen, das auf der Platte für ursprüngliche Dokumente 11 platziert ist, indem die Lichtquelle 12 und der Spiegel 13 bewegt werden.
Auf der Beförderungseinrichtung für ein ursprüngliches Dokument DDF werden Sensoren S₁ und S₂, die jeweils aus einem Licht-Projektor und einem Licht-Interzeptor zusammengesetzt sind, die das Durchlaufen eines ursprünglichen Dokuments direkt hinter der Blattzufuhrrolle 22 erfassen, an beiden Seiten eines Beförderungspfades für ursprüngliche Dokumente bereitgestellt, um senkrecht zu der Beförderungsrichtung des ursprünglichen Dokuments zu sein. Die Sensoren S₁ und S₂ stellen Sensoren dar, die einen Winkel des führenden Randes eines ursprünglichen Dokuments erfassen, das durch den Beförderungspfad für ursprüngliche Dokumente befördert wird, d. h., diese Sensoren erfassen die Schräge des ursprünglichen Dokuments, das in der Beförderungseinrichtung für ursprüngliche Dokumente DDF läuft. Nebenbei bemerkt kann als ein Sensor, um die Schräge eines ursprünglichen Dokuments zu erfassen, irgendein Typ der bekannten Sensoren verwendet werden.
2 zeigt eine elektrische Struktur einer Bildleseeinrichtung, die sich auf die vorliegende Ausführungsform bezieht. In 2 ist ein Scanner 40, der einen Liniensensor 15 aufweist, mit einem Verstärker (Amp) 41 und einem A/D-Wandler (A/D) 42 ausgestattet, und eine Bildverarbeitungseinrichtung 50, die von dem Scanner 40 kommende Bildsignale verarbeitet, ist aus einem Bildverarbeitungsabschnitt 51, einem Neigungskorrekturverarbeitungsabschnitt 52 und einer Bildverarbeitungseinrichtung CPU zusammengesetzt, die für jedes Pixel von dem Scanner 40 die Filtrationsverarbeitung und variable Leistungsverarbeitung für Bilddaten ausführen, die Daten für eine Linie der Hauptabtastung darstellen, die auf einer seriellen Grundlage sukzessiv in der Subabtastrichtung ausgegeben werden. Die Beförderungseinrichtung für ursprüngliche Dokumente DDF ist mit Sensoren S₁ und S₂, Verstärkern (Amp) 71a und 71b, die die Ausgabe der Sensoren verstärken, Komparatoren (Comp) 72a und 72, die die Ausgabe der Verstärker (Amp) 71a und 71b mit Schwellenwerten vergleichen und dadurch Signale ausgeben, die der Zeit entsprechen, die der führenden Rand eines ursprünglichen Dokuments zum Durchlaufen benötigt, und einem Zeitunterschiedmessabschnitt 73, der den Zeitunterschied zwischen der Ausgabe der Komparatoren (Comp) 72a und 72b berechnet, ausgestattet.
Bei der Beförderungseinrichtung für ursprüngliche Dokumente DDF wird Information eines Neigungswinkels θ eines beförderten ursprünglichen Dokuments durch jeden der Sensoren S₁ und S₂ erfasst, und der Zeitunterschied s wird in dem Zeitunterschiedmessabschnitt 73 berechnet. Wenn angenommen wird, dass ein Abstand zwischen den Sensoren S₁ und S₂ durch d und die Beförderungsgeschwindigkeit für ein ursprüngliches Dokument durch v dargestellt wird, wird der Neigungswinkel θ wie folgt ausgedrückt: θ = tan–1(s·v/d))
Die Beziehungen des Zeitunterschieds s, des Neigungswinkels θ, der Stair H und der Stair V, die beide mit den folgenden Ausdrücken ausgedrückt werden, werden in dem Neigungserfassungs-ROM gespeichert. Stair H = (int)(1/tanθ) Stair V = (int)(1/tanδ)
Bei den obigen Ausdrücken bedeutet (int), dass Dezimalbrüche abgeschnitten werden, um eine ganze Zahl zu machen, und δ ein Winkel ist, der durch Umwandeln des Neigungswinkels θ eines ursprünglichen Dokuments erhalten und durch den folgenden Ausdruck ausgedrückt wird. δ = tan–1 (1/tanθ + 1/tanθ))θ
Wie in jeder der 6(a) bis 6(c) gezeigt ist, ist die Stair H die Anzahl von Pixeln, bei denen, wenn ein bestimmter Pixel als ein Ursprung angenommen wird, das Pixel, das von dem Ursprung in der Längs-Richtung um diese Anzahl in der Form von Pixeln entfernt ist, um einen Betrag, der einem Pixel in der Seiten-Richtung äquivalent ist, zum Zweck des Eliminierens einer Neigung eines Bildes verschoben werden muss.
Wie in 12 gezeigt ist, ist die Stair V die Anzahl von Pixeln, bei denen, wenn ein bestimmter Pixel als ein Ursprung angenommen wird, das Pixel, das in der Seiten-Richtung um diese Anzahl in der Form von Pixeln entfernt ist, um einen Betrag, der einem Pixel in der Längs-Richtung äquivalent ist, für den Zweck des Beseitigens einer Neigung eines Bildes verschoben werden muss.
Bildsignale, die durch Lesen mit dem Liniensensor 15 erhalten werden, werden durch den Verstärker (Amp) 41 verstärkt und dann in digitale Daten durch den A/D-Wandler (A/D) 42 umgewandelt, um in eine Bildverarbeitungseinrichtung 50 eingegeben zu werden. Danach werden die digitalen Daten, nachdem sie einer Bildverarbeitung, wie beispielsweise einer Filtrationsverarbeitung und Vergrößerungsänderungsverarbeitung, die durch einen Bildverarbeitungsabschnitt 51 ausgeführt wird, und einer Neigungskorrektur sowie auch einer Mehrfachcodierverarbeitung, die durch einen Neigungskorrekturverarbeitungsabschnitt 52 ausgeführt wird, unterzogen wurden, an dem Drucker 60 ausgegeben, um als ein Bild in dem Drucker 60 reproduziert zu werden.
Die Ziffer 53 ist eine CPU zum Steuern der Bildverarbeitungseinrichtung 50, und sie steuert die Bildverarbeitungseinrichtung 50 basierend auf einer Eingabe von dem Neigungserfassungs-ROM 80 und auf einen Befehl der Hauptkörper-CPU, die einen Steuerabschnitt des Hauptkörpers darstellt. Die Ziffer 30 ist ein Betriebsabschnitt, bei dem die Vergrößerung und Bildqualität eingestellt werden können.
(2) Neigungskorrekturverarbeitung
Die bei dem Neigungskorrekturverarbeitungsabschnitt 52 ausgeführte Neigungskorrekturverarbeitung wird wie folgt erläutert. Der Inhalt dieser Verarbeitung umfasst eine laterale Verschiebungskorrektur, um eine Gruppe von lateralen Liniendaten in der lateralen Richtung zu verschieben, wie in 3(a) und 3(b) gezeigt ist, und eine longitudinale Verschiebungskorrektur, um eine Gruppe von longitudinalen Liniendaten in der Längs-Richtung zu verschieben, wie in 3(c) und 3(d) gezeigt ist. Die laterale Verschiebungskorrektur korrigiert eine Neigung von longitudinalen Linien, und die longitudinale Verschiebungskorrektur korrigiert eine Neigung von lateralen Linien.
Wie in 4 gezeigt ist, wird die Neigungskorrekturverarbeitung im Verlauf einer Reihe von Schritten des Bildlesens – Filtrationsverarbeitung und Vergrößerungsveränderungsverarbeitung – Neigungskorrekturverarbeitung – Drucken ausgeführt, und wird im Ablauf einer lateralen Interpolationsverarbeitung – lateralen Verschiebungsverarbeitung – longitudinalen Interpolationsverarbeitung – Mehrfachcodierverarbeitung – longitudinalen Verschiebungsverarbeitung ausgeführt.
Wie in 3(a) gezeigt ist, ist die laterale Verschiebungsverarbeitung eine, um Bilddaten in der lateralen Richtung für jede Linie zu verschieben, und ein Betrag der Verschiebung variiert abhängig von der Position auf der Achse der Ordinaten (y-Achse). Aufgrund der lateralen Verschiebungsverarbeitung ändert sich ein rechteckiges Bild in ein Parallelogramm, wie in 3(b) gezeigt ist.
Die Datenverarbeitung für die laterale Verschiebungsverarbeitung ist eine, bei der Bilddaten auf einem Linienspeicher verschoben werden. Aufgrund der lateralen Verschiebung wird ein Rechteck, das von der Achse von Ordinaten geneigt ist, in ein Parallelogramm geändert, deren beide Seiten parallel zu der Achse der Ordinaten sind.
Wie in 3(c) gezeigt ist, ist die longitudinale Verschiebungsverarbeitung eine, um Bilddaten longitudinal in der y-Achse für jede Linie zu verschieben, und ein Betrag der Verschiebung variiert abhängig von der Position auf der Achse von Abszissen (x-Achse). Die Datenverarbeitung für die longitudinale Verschiebungsverarbeitung ist eine, bei der Bilddaten, die mehreren Linien äquivalent sind, in einem Speicher gespeichert werden, und Bilddaten für eine Linie durch Ausgeben von Bilddaten mit einer Verzögerung und entsprechender Position auf der Achse der Abszissen erhalten werden. Aufgrund der longitudinalen Verschiebung wird ein in 3(c) gezeigtes Parallelogramm in ein Rechteck geändert, deren Seiten parallel zu der Achse von Abszissen und der Achse von Ordinaten sind, wie in 3(d) gezeigt ist, sodass ein Bild, das nicht geneigt ist, erhalten werden kann.
Die laterale Interpolationsverarbeitung und die longitudinale Interpolationsverarbeitung ist jeweils eine Verarbeitung, um einen Fehler eines Pixelwerts zu korrigieren, der durch jeweils die laterale Verschiebungsverarbeitung und die longitudinale Verschiebungsverarbeitung verursacht wird, und diese Verarbeitung ist eine, um einen Pixelwert eines betrachteten Pixels und einen Pixelwert eines dem betrachteten Pixel benachbarten Pixels durch ein gewichtetes Mittel zu korrigieren.
Eine Mehrfachcodierverarbeitung ist eine, um die Bitzahl eines Pixelwerts ähnlich beispielsweise der Umwandlung von einem 8-Bit-Bild in ein 2-Bit-Bild zu verringern, und es kann durch die bekannten Mehrfachcodierverarbeitungsverfahren, wie beispielsweise ein Fehlerdiffusionsverfahren und ein Dither-Verfahren, ausgeführt werden.
Die in 4 gezeigten Verarbeitungsschritte werden wie folgt erläutert, und wenn nicht anderes vorgesehen ist, wird eine Erläuterung unter der Annahme ausgeführt, dass ein eingegebenes Bild von 8-Bit ist. Es gibt jedoch keine Einschränkung auf die Anzahl von Bits, vorausgesetzt, dass die Anzahl von Bits 2 Bits oder mehr ist.
Wie oben angegeben, umfasst der Inhalt der Neigungskorrekturverarbeitung eine laterale Verschiebungsverarbeitung (A) und eine longitudinale Verschiebungsverarbeitung (E), und was mehr Speicher unter diesen erfordert, ist die longitudinale Verschiebungsverarbeitung (E), und es ist möglich, eine Zunahme der Schaltungsgröße lediglich durch Positionieren der longitudinalen Verschiebungsverarbeitung (E) nach der Mehrfachcodierverarbeitung (D) zu verhindern. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die laterale Interpolationsverarbeitung (B) und die longitudinale Interpolationsverarbeitung (C) ausgeführt, um eine Verschlechterung der Bildqualität zu verhindern, die durch die Verschiebungsverarbeitung verursacht wird. Es ist vorzuziehen, dass diese Interpolationsverarbeitungen vor der Mehrfachcodierverarbeitung (D) ausgeführt werden, bei der Bildinformation verloren geht, weil sie eine Verarbeitung mit gewichtetem Mittel sind. Um die Bedingung, die Kapazität eines Speichers für die longitudinale Verschiebungsverarbeitung (E) klein zu machen, und die Bedingung, die Interpolationsverarbeitung vor der Mehrfachcodierverarbeitung (D) auszuführen, zu erfüllen, wie oben angegeben ist, wird die longitudinale Verschiebungsverarbeitung (E) allein nach der Mehrfachcodierverarbeitung bei der vorliegenden Ausführungsform positioniert.
Da der Zweck der Mehrfachcodierverarbeitung (D) darin besteht, die Anzahl von Bits für ein Bild zu verringern, gibt es ferner keine Einschränkung auf die Anzahl von Bits für ein eingegebenes Bild und für ein ausgegebenes Bild, nur wenn die Bedingung erfüllt wird, dass die Anzahl von Bits für ein Bild nach der Mehrfachcodierverarbeitung (D) verringert wird. Als die Mehrfachcodierverarbeitung werden ein Mehrfachcodier-Dither-Verfahren und ein Mehrfachcodier-Fehlerdiffusionsverfahren ausgeführt.
Jede in 4 gezeigte Verarbeitung wird ausführlich wie folgt erläutert.
(A) Laterale Verschiebungsverarbeitung
Wie in 4 gezeigt ist, wird die laterale Verschiebungsverarbeitung (A) nach der lateralen Interpolationsverarbeitung (B) ausgeführt. Die laterale Verschiebungsverarbeitung (A) wird jedoch zuerst erläutert, um die Erläuterung einfach verständlich zu machen.
Die laterale Verschiebungsverarbeitung (A) ist eine Verarbeitung, um ein Pixel in der Hauptabtastrichtung beim Lesen eines ursprünglichen Dokuments zu verschieben, und ein Konzept der lateralen Verschiebungsverarbeitung (A) wird in jeder der 5(a) und 5(b) gezeigt. Wie dargestellt, ist die laterale Verschiebungsverarbeitung (A) eine Korrekturverarbeitung zum Beseitigen der Neigung einer longitudinalen Linie eines Bildes, wobei Pixelwerte in der lateralen Richtung auf dem Linienspeicher verschoben werden, sodass ein Aggregat von Pixeln wie gezeigt mit x1 – xn verschoben werden kann.
Wenn angenommen wird, dass shx den Wert von Pixeln darstellt, um die die y-te Linie in der lateralen Richtung verschoben werden muss, wenn eine Neigung eines ursprünglichen Dokuments durch θ dargestellt wird, wird shx durch den folgenden Ausdruck ausgedrückt. shx = y·tanθ
Nebenbei bemerkt wird rechts oder links von der Verschiebung durch Vorzeichen unterschieden.
Da die Verschiebung tatsächlich lediglich auf einer Basis von Pixeleinheiten ausgeführt werden kann, wird eine Form eines Verschiebungsbetrags ishx in einer Anzeige von Pixeleinheiten verwendet, bei der ein Dezimalbruch abgeschnitten wird, um wie folgt festgelegt zu werden. ishx = (int)shx
In diesem Fall bedeutet (int), dass ganze Zahlen herzustellen sind.
Wenn ein von dem Neigungserfassungs-ROM 80 gelieferter Koeffizient stairH verwendet wird, kann der obige Ausdruck wie folgt ausgedrückt werden. ishx = (int)(y/stairH)
Wenn ein Pixelwert auf dem Linienspeicher durch Folgen des obigen Ausdrucks verschoben wird, wird ein in 5(a) gezeigtes Rechteck in ein in 5(b) gezeigtes Parallelogramm geändert, und eine Neigung in der lateralen Richtung wird korrigiert, was beispielsweise zu keiner Neigung von longitudinalen Linien führt.
(B) Laterale Interpolationsverarbeitung
Wenn die oben erläuterte laterale Verschiebungsverarbeitung (A) mit einer Pixeleinheit gezeigt wird, wird sie in jene geändert, die in 6(a) bis 6(c) gezeigt wird. Jede der 6(a) und 6(b) zeigt veranschaulichend die Beziehung zwischen der geneigten geraden Linie R und Pixeln. In der Zeichnung sind tatsächliche Bilddaten eines als eine gerade Linie R gezeichneten Bildes mit seiner Dicke jene, die in 6(c) gezeigt werden, wobei die gerade Linie R Pixelwerte a, b, c und d aufweist, die jeweils einen Bereich auf jedem Pixel proportional sind, der durch die gerade Linie R belegt wird.
Obwohl eine vertikale Linie in der makroskopischen Ansicht kontinuierlich zu sein scheint, wird eine geneigte Linie, die zwei Pixel abdeckt, an dem Punkt nicht fortgesetzt, bei dem ein verschobener Betrag auf einer Pixeleinheit unterschiedlich ist, wie in 6(b) gezeigt ist. Durch diese Diskontinuität verursacht, erscheinen Ränder und Konturen ausgezackt. Dies wird durch die Verschiebung verursacht, die auf einer ganzzahligen Grundlage ausgeführt wird, wie oben angegeben ist.
Die laterale Interpolationsverarbeitung (B) ist eine Verarbeitung, die die Verschlechterung der Bildqualität wie die korrigiert, die oben angegeben ist. Und in diesem Fall wird eine Verarbeitung mit gewichtetem Mittel mit einem benachbarten Pixel ausgeführt, wobei eine Gewichtung entsprechend einem Betrag der Verschiebung des Dezimalbruchs ausgeführt wird, der bei der lateralen Verschiebungsverarbeitung (A) abgeschnitten wurde.
Wenn zuerst angenommen wird, dass hasu einen Dezimalbruch darstellt, der bei der oben erwähnten lateralen Verschiebungsverarbeitung (A) abgeschnitten wird, wird er als hasu = shx – ishx dargestellt, und dies ist ein Koeffizient für das gewichtete Mittel mit einem benachbarten Pixel. Ein Konzept dieses hasu ist, wie in 7 gezeigt ist, und hasu wird durch einen Bruch dargestellt, der erzeugt wird, wenn Daten der y-ten Linie, die um shx Pixel verschoben werden sollten, um ishx Pixel verschoben werden. Wenn ein betrachteter Pixel durch A dargestellt wird und sein Pixelwert gleich a_alt ist, und ein Pixelwert von Pixel B, der benachbart zu A ist, auf der stromabwärtigen Seite in der Abtastabrichtung gleich b_old ist, wird ein Pixelwert von A einer gewichteten Mittelung gemäß dem folgenden Ausdruck unterworfen und als a_new aktualisiert. anew = aold × (1 – hasu) + bold × hasu (1)
Die Berechnung durch diesen Ausdruck ist eine Berechnung von ganzen Zahlen für eine Schaltungsstruktur. Demgemäß muss der Ausdruck (1) in die Form geändert werden, die für eine Berechnung mit ganzen Zahlen geeignet ist. Aus diesem Grund wird das in dem folgenden Ausdruck definierte staircount verwendet. staircount = int (hasu × stairH) = y – ishx × stairH
Wenn der oben erwähnte Ausdruck (1) durch Verwenden des wie oben definierten staircount neu geschrieben wird, wird der folgende Ausdruck (2) erhalten. anew = aold × {(stairH – staircount)/stairH + bold × staircount/stairH (2)
Dieser Ausdruck (2) umfasst Division, und wenn der Ausdruck mit Division durch die Verwendung einer Hardware berechnet wird, werden Schaltungen beträchtlicher Größenordnung benötigt. Um diese Schaltungsgrößenordnung kompakt zu machen, wird der Ausdruck (2) in die folgende Form geändert.
Der Nenner stairH variiert abhängig von einem Neigungswinkel eines ursprünglichen Dokuments, und falls es möglich ist, den Ausdruck (2) neu zu schreiben, sodass die oben erwähnte Variable auf die spezifische Zahlen fixiert werden kann, die mit der zweiten bis zur neunten Potenz, wie beispielsweise 2, 4, 8, 16, 32, ..., ausgedrückt werden, kann eine einfache Division mit Bitverschiebung verwendet werden, und es ist nicht notwendig, die Größenordnung der Gate-Array-Schaltung zu erhöhen, die die Interpolationsverarbeitung ausführt.
Sogar in diesem Fall muss, wenn der Nenner größer ist, eine Schaltungsgrößenordnung größer sein, obwohl die Genauigkeit der Berechnung höher ist. Wenn der Nenner klein gemacht wird, wird die Genauigkeit der Berechnung reduziert, obwohl die Schaltungsgrößenordnung nicht erhöht wird. Wenn der Nenner beispielsweise 8 ist, wird das Verhältnis der Gewichtung auf 1/8, 2/8 – 7/8 begrenzt. Um nun das Produkt zu erhalten, das einen bestimmten Pixelwert a multipliziert mit dem oben erwähnte Verhältnis darstellt, ist es lediglich notwendig, die Ergebnisse von drei Divisionen mit a/2, a/4 und a/8 zu kombinieren und sie aufzusummieren. Die Ergebnisse dieser drei Divisionen können einfach durch Abschneiden der unteren 1-3 Bits des Pixelwerts „a" erhalten werden.
Wenn der für die oben erwähnte Division verwendete spezifizierte Nenner im Allgemeinen durch reso dargestellt wird, und wenn das Gewichtungsverhältnis von staircount/stairH zu resocount/reso durch Verwenden des reso geschrieben wird, kann der resocount durch das Folgende erhalten werden. resocount = staircount × reso/|stairH|
Obwohl dieser Ausdruck Division umfasst, muss resocount lediglich für jede Linie berechnet werden, was dadurch die Berechnungslast geringer macht.
Wenn der oben erwähnte Ausdruck (2) zum Ausführen der gewichteten Mittelung durch Verwenden von reso und resocount ausgeführt wird, wird der folgende Ausdruck erhalten. anew = aold × {(reso – resocount)/reso) + bold × resocount/reso (3)
Die Interpolationsverarbeitung (C) wird für jedes Pixel in Übereinstimmung mit dem Ausdruck (3) ausgeführt. Nebenbei bemerkt zeigt 8 ein Konzept der durch den Ausdruck (3) ausgeführten Interpolationsverarbeitung (C).
(C) Longitudinale Interpolationsverarbeitung
Die longitudinale Interpolationsverarbeitung (C) ist eine Verarbeitung zum Korrigieren eines Pixelwerts, dessen Kontinuität durch die longitudinale Verschiebungsverarbeitung (E) geschnitten wird, und sie ist eine Verarbeitung mit gewichtetem Mittel, die einen in 9 gezeigten Gewichtungskoeffizienten benutzt.
Die Berechnung bei der longitudinalen Interpolationsverarbeitung (C) ist fast die gleiche wie die bei der oben angegebenen lateralen Interpolationsverarbeitung (B), und ein von dem Neigungserfassungs-ROM 80 gelieferter Koeffizient stairV wird anstatt stairH verwendet. Der stairV kann durch den folgenden Ausdruck erhalten werden. stairV = (int)(1/tanθ + tanθ)
Der stairV bedeutet, dass die Verschiebung um ein Pixel für jede Bewegung der stairV Zeile ausgeführt wird, wenn die longitudinale Verschiebungsverarbeitung (E) für ein Bild ausgeführt wird, die die laterale Verschiebungsverarbeitung (A) abgedeckt hat, nämlich für ein Bild mit einem Neigungswinkel. Nebenbei bemerkt gibt es die folgende Beziehung zwischen δ und θ, die bereits erläutert wurde. 1/tanδ = tanθ + 1/tanθ
Da die longitudinale Verschiebungsverarbeitung (E) nach der longitudinalen Interpolationsverarbeitung (C) ausgeführt wird, bedeutet die Verwendung der Zahl von stairV bei der longitudinalen Interpolationsverarbeitung, dass die Interpolationsverarbeitung unter der Annahme einer Verschiebungsverarbeitung für das Pixel ausgeführt wird, bevor es der Verschiebungsverarbeitung unterworfen wird. Die Ergebnisse sind jedoch die gleichen, obwohl die Reihenfolge der Verarbeitungsvorgänge umgekehrt ist.
Sogar bei der longitudinalen Interpolationsverarbeitung (C) kann das Gewichtungsverhältnis durch resocount/reso ausgedrückt werden. Daher kann eine Gewichtung des gemittelten Pixelwerts a_new durch den folgenden Ausdruck (4) nach Erhalten des Folgenden erhalten werden. resocount = staircount × reso/|stairV| anew = aold × {(reso – resocount)/reso) + bold × resocount/reso (4)
b_old ist jedoch ein Pixelwert des Pixels der nach unten benachbart dem betrachteten Pixel ist.
(D) Mehrfachcodierverarbeitung
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein 8-Bit Eingangssignal in 2-Bit mehrfach codiert (quaternäre Ausgabe). Eine Fehlerdiffusionsverarbeitung bei einer derartigen Mehrfachcodierung wird wie folgt erläutert.
Es sei angenommen, dass ein Pixelwert eines betrachteten Pixels A gleich a ist, th1, th2 und th3 Schwellenwerte sind, p ein Ausgangswert und er ein Fehler ist. Ein Ausgangswert und ein Fehler werden unter den folgenden Beurteilungsstandards erhalten.
p = 3, er = 0 falls a > th3
p = 2, er = a – 169 falls th3 > a > th2
p = 1, er = a – 84 falls th2 > a > th1
p = 0, er = a falls th1 > a
Danach werden Fehler auf benachbarte Pixel dispergiert, indem beispielsweise die folgende Diffusionsmatrix verwendet wird.
* 1/8 1/8
1/8 1/8 1/4 1/8
Das Symbol * stellt ein betrachtetes Pixel dar. Nebenbei bemerkt können als eine Diffusionsmatrix natürlich jene verwendet werden, die von dem vorhergehenden unterschiedlich sind.
Als Schwellenwerte bei der oben erwähnten Beurteilung können beispielsweise die folgenden verwendet werden.
th1 = 63
th2 = 127
th3 = 191
Die Mehrfachcodierung durch das oben angegebene Fehlerdiffusionsverfahren wird für jedes Pixel ausgeführt. 11 zeigt die Beziehung zwischen Eingangswerten und Ausgangswerten bei der quaternären Codierung.
Eine Größe von Bilddaten wurde auf ein 1/4 aufgrund der in 10 gezeigten Mehrfachcodierverarbeitung verringert, nämlich auf die Verarbeitung, um die Bitzahl eines Pixels von 8 auf 2 zu ändern. Wenn binäre Codierung anstatt quaternärer Codierung verwendet wird, wird eine Speicherkapazität der Bilddaten in ein 1/8 geändert.
Als eine Mehrfachcodierung können bekannte Mehrfachcodierverfahren, wie beispielsweise ein einfaches Mehrfachcodierverfahren und ein Dither-Verfahren zusätzlich zu dem oben erwähnten Fehlerdiffusionsverfahren verwendet werden.
(E) Longitudinale Verschiebungsverarbeitung
Die longitudinale Verschiebungsverarbeitung (E) bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine Verarbeitung zum Verschieben eines Bildes in der Richtung senkrecht zu der Richtung, in der das Pixel bei der oben erwähnten lateralen Verschiebungsverarbeitung verschoben wird, und die Verarbeitung ist eine Korrektur, um δ = 0 für das Bild zu erreichen, das von der Achse der Abszissen um einen Winkel δ geneigt ist, wie in 11(a) und 11(b) gezeigt ist. Bei dieser Korrektur ist erforderlich, aufgrund von Linien, die um den Winkel δ geneigt sind, einen Speicher mit einer Kapazität aufzuweisen, um Bilddaten der Anzahl von Linien entsprechend der Anzahl von Pixeln zu speichern, die durch laterale Linien auf dem ursprünglichen Bild abgedeckt werden, die sich in der longitudinalen Richtung erstrecken. Es ist jedoch möglich, die Speicherkapazität auf eine zu begrenzen, die geeignet ist, in der praktischen Vorrichtung aufgenommen zu werden, weil die Anzahl von Daten von Pixeln durch die Mehrfachcodierverarbeitung verringert wird, wie oben angegeben ist.
Der Inhalt der longitudinalen Verschiebungsverarbeitung (E) stellt eine Verarbeitung dar, bei der Bilder für mehrere Linien in einem Linienspeicher gespeichert werden, und beim Ausgeben werden Bilddaten der Anzahl von Linien ausgegeben, der Pixelposition × in der lateralen Richtung entsprechen.
Wenn eine Neigung eines Bildes von der Achse der Abszissen gleich δ angenommen wird, wird hinsichtlich des Pixels an der x-ten Spalte ein Pixelwert des Pixels ausgegeben, das abwärts (oder aufwärts) von der betrachteten Linie um shy Linien lokalisiert ist. Das Symbol shy stellt einen Verschiebungsbetrag in der longitudinalen Richtung dar. Die Beziehung zwischen einem Koordinatenwert x und dem Verschiebungsbetrag shy wird durch den folgenden Ausdruck ausgedrückt. shy = x·tanδ
Sogar in diesem Fall wird die Verarbeitung auf einer Basis einer ganzzahligen Einheit ausgeführt. Daher wird ishy, wobei shy in eine ganze Zahl geändert wird, für den Verschiebungsbetrag verwendet, und ishy wird durch den folgenden Ausdruck ausgedrückt. ishy = (int)(x/stairV)
12 zeigt die longitudinale Verschiebungsverarbeitung, die auf Pixel-Einheitsbasis ausgedrückt wird, durch die die Neigung eines ursprünglichen Dokuments korrigiert wird, wie in 11(a) und 11(b) gezeigt wird, und korrekte Bilder reproduziert werden.
Wie in TOKKAIHEI Nr. 10-336425 beschrieben, wird infolge der oben angegebenen lateralen Verschiebungsverarbeitung und longitudinalen Verschiebungsverarbeitung das Bild einer Vergrößerungsänderung unterworfen, wobei die Vergrößerung in der lateralen Richtung von der in der longitudinalen Richtung unterschiedlich ist. Zum Reproduzieren des Bildes eines ursprünglichen Dokuments auf einer Grundlage hoher Wiedergabetreue nicht nur um einen Winkel sondern ebenfalls um eine Form ist es theoretisch notwendig, eine Vergrößerungsänderungskorrektur auszuführen. Tatsächlich ist eine beim Lesen des ursprünglichen Dokuments verursachte Neigung klein, und die bei der oben angegebenen Verschiebungsverarbeitung verursachte Vergrößerungsänderung ist extrem gering. Daher wird keine Korrektur benötigt.
Bei der Erfindung kann eine an der Kontur des reproduzierten Bildes beobachtete Auszackung beseitigt werden, die verursacht wird, wenn die Korrektur für die Neigung eines ursprünglichen Dokuments durch Verschiebungsverarbeitung ausgeführt wird, und dadurch können Bilder mit hoher Bildqualität erhalten werden. Ferner macht es die Erfindung möglich, die Kapazität eines Speichers zu verringern, der für die Berechnung für die Verschiebungsverarbeitung erforderlich ist.

Claims

Neigungskorrekturvorrichtung zur Verarbeitung von Bilddaten, die auf einer seriellen Basis eingegeben werden, und zum Korrigieren einer Neigung eines Bildes eines ursprünglichen Dokuments, die verursacht wird, wenn das Bild gelesen wird, während das ursprüngliche Dokument in Bezug auf eine Hauptabtastrichtung in einer Bildleseeinrichtung geneigt ist, die das Bild in der Hauptabtastrichtung und in einer Subabtastrichtung abtastet, wobei die Neigungskorrekturvorrichtung umfasst: (a) ein Verschiebungsverarbeitungsmittel zum Ausführen einer lateralen Verschiebungsverarbeitung des Bildes in der Hauptabtastrichtung, um eine Gruppe von lateralen Zeilendaten in einer lateralen Richtung zu verschieben, und zum Ausführen einer longitudinalen Verschiebungsverarbeitung des Bildes in der Unter- oder Subabtastrichtung, um eine Gruppe von longitudinalen Zeilendaten in einer longitudinalen Richtung zu verschieben, wodurch die Neigung des Bildes in den lateralen und longitudinalen Richtungen korrigiert wird; ferner gekennzeichnet durch (b) ein Mehrfachcodiermittel zum Verringern einer Bitzahl eines Pixelwertes, wobei das Verschiebungsverarbeitungsmittel angepasst ist, um das Bild in der Hauptabtastrichtung zu verschieben, bevor das Mehrfachcodiermittel arbeitet, und das Mehrfachcodiermittel angepasst ist, um zu arbeiten, bevor das Verschiebungsverarbeitungsmittel das Bild in der Subabtastrichtung verschiebt.
Neigungskorrekturvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrfachcodiermittel die Bilddaten durch ein Fehlerdiffusionsverfahren dazu bringt, mehrfach codiert zu sein.
Neigungskorrekturvorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch ein Interpolationsverarbeitungsmittel zum Korrigieren eines Fehlers eines Pixelwerts, der durch die laterale Verschiebungsverarbeitung in der Hauptabtastrichtung verursacht wurde, wobei das Interpolationsverarbeitungsmittel arbeitet, bevor das Mehrfachcodiermittel arbeitet.
Bildleseeinrichtung, gekennzeichnet durch: (a) ein Bildlesemittel zum Lesen eines Bildes eines ursprünglichen Dokuments durch Abtasten des Bildes in der Hauptabtastrichtung und in der Subabtastrichtung; und (b) ein Bildverarbeitungsmittel zur Verarbeitung von Bilddaten, die von dem Bildlesemittel auf serieller Basis eingegeben werden, um dadurch Bilddaten zur Bildgebung auszugeben; wobei das Bildverarbeitungsmittel die in einem der Ansprüche 1 bis 3 beschriebene Neigungskorrekturvorrichtung umfasst.