NL8501845A - Werkwijze voor het vergroten/verkleinen van ditherbeelden. - Google Patents

Werkwijze voor het vergroten/verkleinen van ditherbeelden. Download PDF

Info

Publication number
NL8501845A
NL8501845A NL8501845A NL8501845A NL8501845A NL 8501845 A NL8501845 A NL 8501845A NL 8501845 A NL8501845 A NL 8501845A NL 8501845 A NL8501845 A NL 8501845A NL 8501845 A NL8501845 A NL 8501845A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
pixels
value
area
pattern
dither
Prior art date
Application number
NL8501845A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Oce Nederland B V Patents And
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oce Nederland B V Patents And filed Critical Oce Nederland B V Patents And
Priority to NL8501845A priority Critical patent/NL8501845A/nl
Priority to AT86201008T priority patent/ATE60178T1/de
Priority to DE8686201008T priority patent/DE3676894D1/de
Priority to EP86201008A priority patent/EP0208355B1/en
Priority to JP61148016A priority patent/JPH0693246B2/ja
Publication of NL8501845A publication Critical patent/NL8501845A/nl
Priority to US07/362,076 priority patent/US4937677A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/40068Modification of image resolution, i.e. determining the values of picture elements at new relative positions
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/40075Descreening, i.e. converting a halftone signal into a corresponding continuous-tone signal; Rescreening, i.e. combined descreening and halftoning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Editing Of Facsimile Originals (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Description

*-.......... "
Océ-Nederland B.V., te Venlo -1- Uitvinder: E.L.M.E. van Dorsselaar ^
Werkwijze voor het vergroten/verkleinen van ditherbeelden
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vergroten/verkleinen van een ditherbeeld dat met behulp van een dithermatrix is verkregen uit een gerasterd grijswaardenbeeld.
Werkwijzen voor het ditheren van analoge beeldinformatie zijn op 5 zich bekend. Bij deze werkwijzen wordt een te ditheren afbeelding met geschikte middelen punt voor punt afgetast en van elk punt wordt de grijswaarde bepaald. Vervolgens wordt het verkregen raster van grijswaarden onderverdeeld in aansluitende deelrasters waarvan de afmetingen overeenstemmen met die van een dithermatrix die ingevuld is met een 10 willekeurige vooraf gekozen verdeling van alle binnen een deelraster mogelijke grijswaardedrempels. In elk deelraster wordt nu het grijs-waardeniveau van elk rasterpunt vergeleken met de corresponderende drempelwaarde uit de dithermatrix. Is de grijswaarde groter dan de drempelwaarde, dan wordt een logische "1" toegekend aan het betreffende 15 rasterpunt, is de grijswaarde lager dan de drempelwaarde dan wordt een logische "0" toegekend aan het betreffende rasterpunt. Op deze wijze wordt de analoge beeldinformatie oragevormd tot een raster van tweewaardige pixels of beeldelementen door middel waarvan bijvoorbeeld een af-drukinrichting kan worden gestuurd om de afbeelding zichtbaar te maken, 20 of door middel waarvan de beeldinformatie kan worden overgedragen over transmissielijnen, bijvoorbeeld in faksimile-toepassingen.
In veel gevallen is het noodzakelijk of wenselijk om het beeld, waarvan de informatie in geditherde vorm aanwezig is, te kunnen vergroten of verkleinen. Bij faksimile-transmissie kan verkleinen wenselijk 25 zijn om het over te dragen aantal bits en daarmee de benodigde bandbreedte van de transmissielijn te verminderen. Bij het weergeven van een beeld gebruik makend van de ditherinformatie kan het nodig zijn om de informatie aan te passen aan de resolutie van de afdrukinrichting zodanig dat de verkregen afdruk een vooraf bepaalde grootte heeft.
30 Bovendien kan vergroten of verkleinen van de afbeelding met een bepaalde factor door een gebruiker gewenst worden.
Een werkwijze voor het verkleinen/vergroten van een afbeelding is bijvoorbeeld beschreven in ÜS.4.394.693. Volgens deze bekende werkwijze worden voor het verkleinen van een afbeelding eenvoudig afhankelijk van 35 de gewenste verkleiningsfactor een aantal rijen en kolommen weggelaten.
Om een verkleining te bereiken met een factor a/b worden uit elke groep van b lijnen/kolommen van de ingangsafbeelding er b - a weggelaten om de gewenste uitgangsafbeelding te verkrijgen. Het aantal weg te laten Q % η 1 £ i ^ ^ ~ *- — S' 2 lijnen/kolommen (b - a) wordt zo regelmatig mogelijk verdeeld over de groep van b lijnen/kolommen.
Bij het vergroten van een afbeelding wordt op soortgelijke wijze een aantal rijen en kolommen toegevoegd. Om een vergroting te bereiken 5 met een factor c/b worden aan elke groep van b lijnen/kolommen van de ingangsafbeelding c - b lijnen/kolommen toegevoegd. Ook hier wordt het aantal toe te voegen lijnen/kolommen (c - b) zo regelmatig mogelijk verdeeld over de groep van b lijnen/kolommen. Elk van de toegevoegde lijnen/kolommen heeft hetzelfde pixelpatroon als een van de naburige 10 lijnen/kolommen.
Bij zuivere zwart/wit-afbeeldingen zoals tekeningen kan deze werkwijze acceptabele resultaten opleveren, maar wordt deze werkwijze toegepast bij geditherde afbeeldingen waarin meerdere grijswaardeniveau's voorkomen, zoals foto's en dergelijke, dan treden er een aantal proble-15 men op.
Door de min of meer regelmatige structuur waarin de pixels uit het pixelraster worden verwijderd bij verkleinen respectievelijk waarmee lijnen/kolommen aan het raster worden toegevoegd bij vergroten ontstaat er Moiré-vervorming. De regelmatige structuur, waarmee de pixels worden 20 weggelaten respectievelijk toegevoegd interfereert met de regelmatige structuur die in de geditherde foto’s aanwezig is als gevolg van de dit herwerkwi j z e.
Bij het verkleinen van een afbeelding ontstaat er geen Moiré-vervorming in die gevallen waarin het weglaatpatroon synchroon loopt met 25 de gebruikte dithermatrix. Deze situatie zal zich echter slechts in een zeer beperkt aantal gevallen voordoen, bijvoorbeeld bij gebruik van een 8x8 dithermatrix en een reductie van 4 naar 3. In dat geval ontstaat echter wel een ander belangrijk nadeel. In dat geval worden namelijk consequent die pixels weggelaten, die telkens corresponderen met een 30 zelfde gedeelte van de dithermatrix. Deze weggelaten pixels vertegenwoordigen een aantal bepaalde grijswaardedrempels en door nu alle pixels behorend bij deze bepaalde grijswaardedrempels weg te laten wordt het aantal grijswaardeniveau's in de verkleinde afbeelding sterk gereduceerd. In het bovenstaande voorbeeld van een 8x8 dithermatrix en 35 een verkleining van 4 naar 3 neemt het aantal grijswaardeniveau's af van 65 naar 37 respectievelijk van 33 naar 19 (indien elke drempelwaarde in de 8x8 matrix twee keer voorkomt).
Er is getracht om de vorming van Moiré-patronen tegen te gaan door het weglaten/toevoegen van de pixels uit te voeren volgens een wille-40 keurig schema zodanig dat de plaatsen waar pixels worden weggela- 3551543 3 r· - ........a.
ten/toegevoegd niet meer in een vaste structuur liggen. Dat leidt enerzijds weliswaar tot een verbetering in de kwaliteit van de verkregen verkleinde afbeelding in die zin, dat de Moiré-vervorming meer of minder wordt gereduceerd, anderzijds echter neemt de ruis in de 5 afbeelding op zichtbare wijze toe, zodat zeker geen optimaal resultaat wordt verkregen.
In het bijzonder indien de weergeefinrichting in staat is om elke pixel met een hoge nauwkeurigheid en een hoge fijnheid af te drukken respectievelijk zichtbaar te maken treedt dit ruisachtig worden van de 10 afbeelding sterk in het oog. Het verminderen of elimineren van de Moiré-patronen door het weglaten/toevoegen van de pixels volgens een willekeurig schema wordt dan verwisseld voor een sterke toename van de ruis in de afbeelding zonder dat er sprake is van een werkelijke kwaliteitsverbetering.
15 Een verder nadeel van de bekende werkwijze is het feit dat er geen al te grote verkleiningsfactoren toegepast mogen worden omdat bij grote verkleiningsfactoren een relatief groot aantal pixels, en daarmee een relatief groot gedeelte van de informatie-inhoud van de afbeelding, moet worden weggelaten.
20 De uitvinding heeft nu ten doel een werkwijze te verschaffen waar mee een ditherafbeelding kan worden verkleind of vergroot onder de toepassing van een ruim scala aan conversiefactoren, zodanig dat de informatieinhoud van de oorspronkelijke afbeelding niet of nauwelijks wordt aangetast, het optreden van Moiré-vervorming wordt voorkomen en 25 de signaal/ruis-verhouding van de afbeelding niet of althans niet in significante mate wordt beïnvloed.
In overeenstemming met deze doelstelling verschaft de uitvinding een werkwijze voor het vergroten/verkleinen van een ditherbeeld, dat met behulp van een dithermatrix is verkregen uit een gerasterd 30 grijswaardenbeeld, gekenmerkt door de volgende stappen a) het definiëren van aaneengesloten ingangsgebieden van b x b pixels in het ditherbeeld, welke ingangsgebieden bij een conversiefactor a/b afgebeeld moeten worden op uitgangsgebieden van a x a pixels, b) het bepalen van dat standaardpatroon uit een reeks van standaard 35 patronen, elk verkregen door het met een eerste dithermatrix ditheren van een egaal met een unieke grijswaarde gevuld gebied dat de gemiddelde grijswaarde van het ditherpatroon in het ingangsgebied het dichtst benadert, c) het bepalen van de pixels in het ingangsgebied die afwijken van het 8501845 * *> 4 bepaalde standaard patroon, d) voor elk uitgangsgebied met behulp van een tweede dithermatrix genereren van een standaard patroon corresponderend met de voor het overeenkomstige ingangsgebied bepaalde grijswaarde, 5 e) voor elk van de afwijkende pixels in een ingangsgebied door lineaire transformatie bepalen van de coördinaten van een overeenstemmende pixel in het uitgangsgebied en het aan deze pixel in het uitgangsgebied toekennen van dezelfde waarde als de betreffende afwijkende pixel in het ingangsgebied.
10 De uitvinding berust op het inzicht dat conversie-algoritmen niet zonder meer op enkele pixels mogen inwerken maar moeten inwerken op de structuur van de pixels of op de grijswaarde van een gebied zelf zonder de structuur van het gebied aan te tasten. Daartoe wordt volgens de uitvinding de gehele afbeelding verdeeld in een aantal aaneengesloten 15 relatief kleine ingangsgebieden en er wordt aangenomen dat lokaal de intensiteitsvariatie binnen deze ingangsgebieden beperkt zal zijn. Op grond van deze aanname wordt nu volgens de uitvinding de structuur in elk gebied gesplitst in een structuur die overeenkomt met een gemiddelde grijswaarde en een aantal daarvan afwijkende pixels die tezamen de 20 hoogfrequent component van het gebiedje vormen. Aangezien bij vergroten of verkleinen van een afbeelding de grijswaarde van elk van de ingangsgebieden niet zal veranderen kan deze grijswaarde direct worden overgebracht naar het uitgangsgebied. De hoogfrequente pixels worden vervolgens afgebeeld op het bijbehorende uitgangsgebied door een lineaire 25 coördinatentransformatie.
Alhoewel in het bovenstaande uitgegaan is van de aanname dat de intensiteitsvariaties in elk ingangsgebiedje beperkt zullen zijn is in de praktijk gebleken dat de werkwijze volgens de uitvinding ook goede resultaten oplevert indien er wel een aanzienlijke variatie in een aan-30 tal gebieden gesignaleerd kan worden.
Om het aantal uit te voeren operaties tijdens de vergrotings/ver-kleiningsbehandeling te reduceren wordt bij voorkeur het aantal grijswaarden van de in stap d) gebruikte tweede dithermatrix gelijk gekozen aan het aantal grijswaarden in de eerste dithermatrix.
35 Een verdere reductie van het aantal behandelingsstappen kan worden bereikt indien in stap c) aan elk van de afwijkende pixels een amplitu-dewaarde wordt toegekend gelijk aan het verschil tussen de bij de pixel behorende drempelwaarde uit de eerste dithermatrix en de gemiddelde grijswaarde en dat alleen die afwijkende pixels op het corresponderende 40 uitgangsgebied worden afgebeeld waarvoor de amplitude groter is dan de 8501845 5 vooraf bepaalde drempelwaarde· Door het invoeren van een drempelwaarde worden alleen die afwijkende pixels uit het ingangsgebied afgebeeld op het corresponderende uitgangsgebied die een voldoend groot verschil vertonen met het gemiddelde grijsniveau van het betreffende ingangsge-5 gebied. In de praktijk is gebleken dat bij een juiste keuze van deze drempelwaarde de signaal/ruis-verhouding van de verkleinde/vergrote afbeelding nagenoeg gelijk is aan die van de oorspronkelijke afbeelding.
Om de gemiddelde grijswaarde van elk ingangsgebied foutloos te kunnen bepalen verdient het de voorkeur dat de afmetingen van elk in-10 gangsgebied gelijk zijn aan de afmetingen van de eerste dithermatrix of een geheel veelvoud daarvan. Daarmee wordt bereikt dat elke drempelwaarde in de dithermatrix bij het bepalen van de gemiddelde grijswaarde van een ingangsgebied een gelijk aantal keren bij de bepaling wordt betrokken.
15 Niet in alle gevallen zullen de afmetingen van de eerste ditherma trix corresponderen met de afmetingen van de ingangsgebieden. Indien er geen overeenstemming is verdient het de voorkeur maatregelen te nemen om de ditherstructuur in de ingangsgebieden te handhaven.In verband daarmee draagt een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvin-20 ding het kenmerk dat indien de afmetingen van de eerste dithermatrix niet gelijk zijn aan de afmetingen van de ingangsgebieden in stap b) telkens gebruik wordt gemaakt van een voor elk ingangsgebied afzonderlijk te bepalen hulpmatrix die wordt gevonden door een aaneensluitende array van eerste dithermatrices te leggen op de aaneensluitende array 25 van ingangsgebieden waarbij de binnen elk gebied vallende drempelwaarden van de dithermatrices tezamen de hulpmatrix voor dat gebied vormen.
Over het algemeen zullen de afmetingen van elk uitgangsgebied niet gelijk zijn aan een geheel veelvoud van de afmetingen van de gebruikte 30 dithermatrix, zeker niet als voor de uitgangsgebieden eveneens de eerste dithermatrix wordt gebruikt. Om er nu voor te zorgen dat de gewenste ditherstructuur van de uitgangsafbeelding niet wordt aangetast verdient het de voorkeur dat voor het genereren van de standaardpatronen voor de grijswaarden van de uitgangsgebieden in stap d) telkens gebruik 35 wordt gemaakt van een voor elk gebied afzonderlijk te bepalen hulpmatrix die wordt gevonden door een aaneensluitende array van tweede dithermatrices te leggen op de aaneenCsluitende array van uitgangsgebieden waarbij de binnen elk gebied vallende drempelwaarden van de dithermatrices tezamen de hulpmatrix voor dat gebied vormen. Daarmee wordt 40 bereikt dat voor elk gebied afzonderlijk zowel in rijrichting als in 8501845 T "v 6 kolomrichting een zodanige verschuiving in de dithermatrix teweeg wordt gebracht dat, indien al deze hulpmatrices naast elkaar op de uitgangs-gebieden worden geplaatst,de .gewenste doorlopende ditherstructuur wordt verkregen.
5 Voorkeursuitvoeringsvormen voor het realiseren van de diverse stappen uit de werkwijze volgens de uitvinding alsmede inrichtingen waarmee de diverse stappen uitgevoerd kunnen worden, worden in het volgende in detail besproken met verwijzing naar de bijgaande figuren.
Figuur 1 toont een 8x8 dithermatrix die in een aantal nog te be-10 schrijven voorbeelden zal worden gebruikt. In deze dithermatrix komt elke grijswaardedrempel 1...32 in het totaal twee maal voor. Het zal duidelijk zijn dat ook andere matrices kunnen worden toegepast waarin elke grijswaardedrempel slechts een maal voorkomt.
Figuur 2 toont een aantal aansluitende dithermatrices volgens fi-15 guur 1 ter toelichting van het ontstaan van Moire-patronen bij het verkleinen van een afbeelding.
Figuur 3 illustreert schematisch de werkwijze volgens de uitvinding.
Figuur 4 geeft twee standaard grijswaardepatronen vervaardigd met 20 behulp van de dithermatrix uit figuur 1 voor de drempelwaarde 7 respectievelijk 23.
Figuur 5 illustreert schematisch een schakeling voor het bepalen van het gemiddelde grijswaardeniveau.
Figuur 6 illustreert schematisch een stroomschema van een werkwij-25 ze voor het bepalen van het gemiddelde grijswaardeniveau.
Aan de hand van defiguren 1 en 2 zullen allereerst kort nogmaals de nadelen van de stand der techniek worden besproken en verduidelijkt.
Figuur 1 toont een 8x8 dithermatrix waarin elke grijswaardedrem-30 pel 1...32 in het totaal twee maal voorkomt. Als een grijswaardenbeeld, dat met deze dithermatrix tot een raster van twee-waardige pixels is omgevormd, verkleind moet worden bijvoorbeeld met een factor 3/4, dan betekent dit bij de bekende werkwijze dat telkens na elke drie lijnen/-kolommen er een lijn/kolom weggelaten moet worden. In de figuur zijn de 35 weg te laten lijnen/kolommen omkaderd aangegeven. Uit de figuur blijkt dat bij deze conversiefactor 3/4 alle pixels behorend bij de grijswaar-dedrempels 31, 28... (vierde kolom), 2, 6....(achtste kolom), 29, 24,...(vierde rij) en 3, 9, ... (achtste rij) uit de gehele afbeelding verdwijnen. Dat betekent dat het aantal grijswaardeniveau's in de ver-40 kleinde afbeelding is teruggebracht van 32+1 tot 18+1. Er treedt in 8501845 * Λτ 7 dit geval weliswaar geen Moiré-vervorming op, maar door de sterke vermindering van het aantal grijswaarden wordt de beeldkwaliteit aanzienlijk verslechterd.
Bij andere, minder "mooie" conversiefactoren, bijvoorbeeld 2/3 zal 5 dit verlies aan pixels, die allemaal behoren bij een of meer bepaalde grijswaardedremp^s) niet optreden, maar door interferentie treden er in dat geval wel Moiré-patronen op. De periodiciteit die door het weglaten van kolommen, bijvoorbeeld bij de 8 x 8 dithermatrix van figuur 1 en een conversiefactor 2/3 in het verkleinde beeld ontstaat is geïllus-10 treerd in figuur 2. In deze figuur zijn een aantal dithermatrices volgens figuur 1 naast elkaar geplaatst op de wijze waarop dit ook gebeurt tijdens het ditheren van een afbeelding. Uit deze figuur blijkt duidelijk dat er een herhalend patroon van telkens ontbrekende grijswaarde-kolommen optreedt waardoor de Moirê-vervorming wordt veroorzaakt. Deze 15 vervorming leidt in de praktijk tot een aanzienlijke verslechtering van de beeldkwaliteit.
Figuur 3 illustreert schematisch de werkwijze die volgens de uitvinding wordt toegepast. De geditherde afbeeldingsinformatie 1 wordt in blok 2 met behulp van dezelfde dithermatrix 3, die werd gebruikt bij 20 het ditheren van de oorspronkelijke afbeelding, gesplitst in een reeks van gemiddelde grijswaardeniveau's en een daarbij behorende reeks van hoogfrequente componenten. Elk van de elementen uit beide reeksen wordt vervolgens onderworpen aan een vergrotings/verkleinings-behandeling in de respectievelijke blokken 4 en 5 en vervolgens opnieuw geditherd in 25 de respectievelijke blokken 6 en 7. Opgemerkt wordt dat de blokken 4 en 6 respectievelijk 5 en 7 ook gecombineerd kunnen zijn zoals in de figuur met stippellijnen is aangageven, afhankelijk van de toegepaste o-peraties, welke in het volgende nog in detail zullen worden besproken.
Daarna worden de bij elkaar behorende componenten van beide reeksen 30 weer in het knooppunt 8 met elkaar gecombineerd tot het verkleinde/ver-grote ditherbeeld. Elk van de diverse operaties uit figuur 3 zal in het volgende in meer detail worden besproken.
Er wordt volgens de uitvinding vanuit gegaan dat over het algemeen lokaal de intensiteitsvariatie ia een foto of soortgelijke afbeelding 35 niet al te groot is. Wordt derhalve een totale afbeelding verdeeld in een raster van aaneensluitende kleine deelgebiedjes, dan zal elk deelgebiedje een bepaalde gemiddelde grijswaarde hebben en tevens zullen er in elk deelgebiedje afwijkingen van deze gemiddelde grijswaarde optreden, in het volgende de hoogfrequente component genoemd, welke afwij-40 kingen echter in overeenstemming met de bovenstaande aanname, niet erg 8 5 n i 3 V V v · v i v / '* 8 sterk zullen zijn.
Bij het vergroten of verkleinen van een afbeelding die verdeeld is in ingangsgebieden van b x b pixels wordt elk ingangsgebied afgebeeld op een uitgangsgebied van a x a pixels waarbij de vergrotings/verklei-5 ningsverhouding gelijk is aan a/b. Als nu de informatie uit elk ingangsgebied op de bovenstaande wijze is verdeeld in een gemiddeld grijswaardeniveau en een van dit grijswaardeniveau afwijkende hoogfrequente component dan zal het duidelijk zijn dat bij het afbeelden van een ingangsgebied op een uitgangsgebied het grijswaardeniveau niet ver-10 andert. Voor het afbeelden van dit gemiddelde grijswaardeniveau op het uitgangsgebied moet derhalve het uitgangsgebied gevuld worden met een patroon van pixels dat overeenstemt met dit zelfde gemiddelde grijswaardeniveau.
In het volgende zal er ter vereenvoudiging van uit gegaan worden 15 dat de tweede dithermatrix gelijk is aan de eerste dithermatrix.
De gemiddelde grijswaarde van een ingangsgebied kan (in blok 2 in figuur 3) worden bepaald door het pixelpatroon van het ingangsgebied (afkomstig van blok 1 in figuur 3) te vergelijken met een reeks standaardpatronen. Deze standaardpatronen ontstaan door het met de 20 dithermatrix (afkomstig uit blok 3 in figuur 3) ditheren van een aantal afbeeldingsgebieden die elk gevuld zijn met een unieke grijswaarde uit de reeks mogelijke verschillende grijswaarden. In figuur 4 zijn twee van dergelijke standaardpatronen, geditherd met de matrix uit figuur 1 weergegeven. Figuur 4a toont het standaardpatroon dat ontstaat bij het 25 ditheren van een egaal vlak met een grijswaarde boven de drempelwaarde 7 maar onder de drempelwaarde 8 en figuur 4b toont een standaardpatroon dat ontstaat bij het ditheren van een egaal vlak met een grijswaarde boven de drempelwaarde 23 maar onder de drempelwaarde 24. Het zal duidelijk zijn dat bij de in figuur 1 geïllustreerde dithermatrix een 30 reeks van 32 standaardpatronen behoort. In het algemeen echter behoort bij een η x n dithermatrix waarin elke drempelwaarde slechts een keer voorkomt een reeks van n^ standaardpatronen.
Door vergelijking van het pixelpatroon van een ingangsgebied met de reeks van standaardpatronen kan dat standaardpatroon worden gevonden 35 dat bij vergelijking het kleinste aantal afwijkende pixels oplevert.
Dit standaardpatroon vertegenwoordigt dan de gemiddelde grijswaarde van het pixelpatroon in het ingangsgebied. De pixels in het pixelpatroon van het ingangsgebied die afwijken van dit geselecteerde standaardpatroon vormen de hoogfrequente component van het ingangsgebied. Deze pi-40 xels worden gevonden door het geselecteerde standaardpatroon te verge- 8501945 9 m -Λ*·· lijken met het pixelpatroon van het ingangsgebied.
Figuur 5 toont een schakeling die voorzien is van een geheugen 11 van het EPROM-type. In dit geheugen worden tevoren alle mogelijke standaardpatronen in oplopende grijswaarde-volgorde opgeborgen. Deze stan-5 daardpatronen kunnen voor de gebruikte dithermatrix eenmalig worden vastgesteld. De schakeling van figuur 5 is verder voorzien van twee schuifregisters 12 en 13. Aan het schuifregister 13 wordt aan het begin van een vergelijklngsprocedure via de 64 bit leiding 22 het pixelpatroon van een ingangsgebied toegevoerd. Het schuifregister 13 is terug-10 gekoppeld. In het schuifregister 12 wordt telkens om de 64 schuifpulsen een volgend standaardpatroon ingevoerd vanuit het geheugen 11. De uitgangen van de laatste trappen van de schuifregisters 12 en 13 zijn verbonden met de ingangen van een exclusiefe OF-poort 14 waarvan de uitgang enerzijds verbonden is met de 5 bit teller 16 en anderzijds ver-15 bonden is met het 64 bit schuifregister 15. Door het synchroon toevoeren van schuifpulsen aan beide schuifregisters 12 en 13 wordt telkens het pixelpatroon van een ingangsgebiedje in register 13 vergeleken met een standaardpatroon in het register 12. Aan de uitgang van de poort 14 wordt een 1 afgegeven indien er voor een bepaald beeldpunt geen gelijk-20 heid wordt geconstateerd tussen beide patronen. In dat geval wordt de 5 bit teller een stap opgehoogd.
De schuifklokpulsen 0 worden ook toegevoerd aan het 64 bit schuifregister 15 waarin dus voor elk standaardpatroon de afwijkende pixels worden opgeslagen.
25 Aan het einde van een standaardpatroon wordt door de 5 bit compa rator 17 vastgesteld of de in de teller 16 geaccumuleerde waarde kleiner is dan de waarde in een 5 bit register 18, dat bij het begin van de vergelijkingsprocedure gevuld was met allemaal l’en. Indien de inhoud van de teller 16 kleiner is dan die van het register 18 dan wordt de 30 poort 19 geopend en wordt de inhoud van teller 16 ingeschreven in het register 18 in plaats van de eerder daarin aanwezige waarde. Vervolgens begint het vergelijken met het volgende standaardpatroon.
Omdat de standaardpatronen in de EPROH 11 in volgorde zijn opgeborgen kan de vergelijkingsprocedure worden gestopt zodra de waarde die 35 telkens in de teller 16 wordt geaccumuleerd weer begint te stijgen, m.a.w. zodra de comparator 17 vaststelt dat de waarde in de teller 16 groter is dan de waarde in het register 18. Op dat moment bevindt zich in het schuifregister 12 het standaardpatroon dat overeenkomt met de gemiddelde grijswaarde van het ingangsgebiedje en in het register 15 40 bevindt zich de hoogfrequente component, dat wil zeggen het patroon van ö d 0 1 8 -v 5 * ' 10 die pixels die afwijken, van de gemiddelde grijswaarde.
Het zal duidelijk zijn dat de gehele vergelijkingsprocedure ook kan worden uitgevoerd met behulp van een op geschikte wijze geprogrammeerde processor. In veel gevallen zullen echter stringente eisen wor-5 den gesteld aan de snelheid waarmee de vergelijkingsoperatie moet worden voltooid. Gebleken is dat in het algemeen de hardware-oplossing, waarvan figuur 5 een voorbeeld toont, aanzienlijk sneller werkt dan de sorftware-oplossing.
Details van de software-oplossing worden niet gegeven omdat het 10 uitwerken van een corresponderend programma op basis van de in het bovenstaande beschreven informatie binnen het bereik van een deskundige wordt geacht.
Het is mogelijk om de gehele vergelijkingsprocedure sneller uit te voeren indien zowel de gemiddelde grijswaardecomponent als de hoogfre-15 quente component en het pixelpatroon van elk ingangsgebied wordt beschouwd als een vector en met de bijzondere eigenschappen van deze vectoren rekening wordt gehouden.
De volgende vectoren worden gedefinieerd: y_ - het pixelpatroon van het ingangsgebied 20 _b * het pixelpatroon van de gemiddelde grijswaardecomponent _h = het pixelpatroon van de hf component.
Voor deze vectoren geldt _y = l> ©_h met © » optelling modulo 2.
Bij het vergelijken van het pixelpatroon van een ingangsgebied met de diverse standaardpatronen wordt in feite de Hamming-afstand bepaald 25 tussen _b en _y. De Hamming-afstand kan worden beschouwd als het aantal posities waarin _b en jr van elkaar verschillen.
Aan elk van de mogelijke vectoren b kan een uniek gewicht toegekend worden dat rechtstreeks gekoppeld is met de bijbehorende grijswaarde. Als de grijswaarde gelijk is aan i, dan is het aantal 1-en in 30 de bijbehorende vector b* gelijk aan 2i (indien de dithermatrix uit figuur 1 wordt gebruikt. Bij dithermatrices waarin elke drempelwaarde slechts een keer voorkomt is het aantal enen gelijk aan i). De vectoren b-[ kunnen aan de hand van dit gewicht in oplopende volgorde worden geordend (van deze ordening werd in figuur 5 in feite al gebruik ge-35 maakt bij opslag van de standaardpatronen in het geheugen 11). Uit deze eigenschap van de vectoren bj en uit de veronderstelling dat er in elk ingangsgebied geen sterke variaties zullen optreden volgt dat een goede schatting c gebruikt kan worden voor de gemiddelde grijswaarde c^ van een ingangsgebied door het aantal 1-en te tellen in een in-40 gangsgebied. Voor het geval dat de hoogfrequente component Ji *= 0 dan is 8501343 m ' 11 deze schatting zelfs perfect. Indien derhalve het vergelijkingsproces niet begint bij een standaardpatroon aan een van de uiteinden van de reeks, zoals gedaan is in figuur 5, maar gestart wordt bij de geschatte waarde c, dan is het zeer waarschijnlijk dat al na enkele vergelij-5 kingen waarbij i telkens met 1 verhoogd of met een wordt verlaagd dat patroon wordt gevonden waarvoor de Hamming-afstand minimaal is.
In figuur 6 is, deze keer in de vorm van een stroomschema, aangegeven op welke wijze deze gemodificeerde vergelijkingswerkwijze kan worden uitgevoerd. Zoals blijkt uit figuur 6 wordt het pixelpatroon van het 10 ingangsgebied ofwel de vector y_ ingevoerd in het blok 30 waarin het aantal enen in dit patroon wordt geteld hetgeen een geschatte gemiddelde grijswaarde c oplevert, waarna op basis van dit aantal enen aan en b^ een bijbehorende waarde wordt toegekend. Vervolgens wordt in blok 31 de Hamming-afstand d(y,b-;) voor deze bepaalde grijswaarde-15 vector bj bepaald. In blok 32 wordt gekeken of de bepaalde Hammingaf-stand kleiner is dan een variabele d die aanvankelijk op een waarde groter dan het aantal drempelwaarden, bijvoorbeeld 100, is gesteld. Is dit het geval, dan worden in blok 33 de variabelen c en d op nieuwe waarden ingesteld, de variabele i wordt met 1 verlaagd (incr -1) en 20 vervolgens wordt teruggesprongen naar blok 31 om opnieuw de Hamming-afstand voor de nieuwe b^ vast te stellen. Door verlagen van i wordt in de ene richting gezocht naar steeds keinere waarden van d. Levert blok 32 een negatieve uiitkomst op dan wordt in blok 34 gekeken naar het positief of negatief zijn van de stapvariabele incr. Deze stapvariabele 25 was aanvankelijk negatief gemaakt en in eerste instantie zal dan ook het blok 34 het antwoord "ja" opleveren hetgeen resulteert in het positief maken van de variabele incr in blok 35 en het ophogen van de waarde c. Vervolgens wordt opnieuw teruggesprongen naar blok 31 en wordt nu bij toenemende waarden van i gezocht naar de kleinste Hamming-afstand.
30 Als blok 34 een negatief resultaat oplevert dan is de vergelij- kingsprocedure voltooid. De waarden die op dat moment aan c en d zijn toegekend zijn de uiteindelijke gevraagde waarden voor de egale grijswaarde (waaruit direct de bijbehorende vector b^ kan worden afgeleid) en voor de bijbehorende minimale Hamming-afstand d.
35 Met behulp van de procedure die schematisch aangegeven is in fi guur 6 is het gemiddelde aantal uit te voeren vergelijkingen teruggebracht tot 3 a 4, terwijl bij de procedure die verklaard is aan de hand van figuur 5 gemiddeld 16 vergelijkingen nodig waren (uitgaande van een dithermatrix met 32 drempelwaarden), hetgeen een significante reductie 40 inhoudt van de benodigde tijdsduur voor het voltooien van de procedu- 8501845 0 * 12 re·
Een verdere reductie kan worden gerealiseerd indien een beter gebruik wordt gemaakt van het bovengenoemde gewicht, dat aan elke vector _b kan worden toegekend. Om te beginnen wordt elke vector jr en _b ge-5 schreven als een reeks van enen en nullen gerangschikt in de oplopende volgorde van de bijbehorende drempelwaarden. Figuur 7a geeft een vereenvoudigde 4x4 dithermatrix met 16 grijswaardedrempels. Figuur 7b toont als voorbeeld het standaardpatroon voor de drempelwaarde 5, d.w.z. aan alle drempelwaarden ί 5 is een 1 toegekend en aan alle drem-10 pelwaarden >5 is een 0 toegekend. Wordt dit patroon geschreven als een reeks van enen en nullen in oplopende drempelwaardevolgorde, dan ontstaat een reeks met allereerst een aantal enen totdat de bij dit standaardpatroon behorende drempelwaarde is bereikt en vervolgens wordt de reeks voortgezet met een aantal nullen zoals hieronder is aangegeven.
15 drempelwaarde 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 y-reeks 1111100000000000
Als nu een standaardpatroon wordt aangeboden zonder dat bekend is bij welke grijswaardedrempel dit patroon hoort dan moet gezocht worden 20 naar die waarde van i waarvoor de Hamming-afstand d()r, b-f) minimaal is. Deze afstand kan worden opgesplitst in twee deelafstanden, te weten: d^(i) * de afstand tussen jr en b^ in de vectorcoördinaten 1 tot en. met i 25 du(i) = de afstand tussen en _b^ in de vectorcoördinaten i + 1 tot en met n, indien n de maximale grijswaarde is.
In plaats van te zoeken naar een minimale d(jr, b-f) kan dus ook gezocht worden naar de minimale som van di(i) + du(i). Uit de aard van de vectoren Jb£ en uit de ingevoerde rangschikking van de enen en 30 nullen in deze vectoren in overeenstemming met de oplopende drempelwaardevolgorde volgt eenvoudig dat dj(i) het aantal nullen is in de eerste i vectorcoördinaten en du(i) het aantal enen is in de resterende vectorcoördinaten i + 1 tot en met n. Beide grootheden zijn itteratief te bepalen. Voor het in figuur 7b aangegeven patroon leidt 35 dit tot het volgende rekenschema 8501845 13 drempelwaarde 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 ^-reeks 1111100000000000 di(i) 00000123456789 10 11 du(i) 5432100000000000 5 d^i) + du(i) 54321123456789 10 11
Zoals uit het bovenstaande schema blijkt heeft de som d^(i) + du(i) een minimum tussen de drempelwaarden 5 en 6, hetgeen inhoudt dat de gemiddelde grijswaarde in het onderzochte patroon de drempelwaarde 5 10 heeft. Deze grijswaardebepaling kan op dezelfde wijze worden uitgevoerd indien in het patroon een hoogfrequente component aanwezig is, d.w.z. indien een of meerdere pixels in het patroon van het standaardpatroon afwijken. In figuur 7c is een dergelijk afwijkend patroon aangegeven waarbij de pixel behorend bij de drempelwaarde 2 niet gelijk is aan 1 15 zoals in het standaardpatroon maar gelijk is aan 0, en waarin de pixel behorend bij de drempelwaarde 11 niet gelijk is aan 0 zoals in het standaardpatroon maar gelijk is aan 1. Het uitvoeren van de minimum bepaling voor het patroon uit figuur 7c loopt als volgt: 20 drempelwaarde 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 y-reeks 1011100000100000 dx(i) 01111234566789 10 11 du(i) 5443211111100000 di(i) + du(i) 55543344567789 10 11 25
Uit dit schema blijkt dat ook hier de minimale waarde van de som d^(i) + du(i) wordt gevonden tussen de drempelwaarden 5 en 6 hetgeen betekent dat het bijbehorende gemiddelde standaardpatroon dat patroon is waarvoor een 1 is toegekend aan alle drempelwaarden ^ 5.
30 Voor het bepalen van de beide reeksen du(i) en d^(i) is het slechts nodig om de vectorreeks twee maal te doorlopen, een keer heen en een keer terug en vervolgens de afzonderlijke componenten van de gevonden reeksen bij elkaar op te tellen. Daarmee wordt het aantal stappen dat uitgevoerd moet worden in vergelijking met de eerder beschreven 35 methoden nog verder gereduceerd. Het realiseren van zowel een hardware-oplossing als een software-oplossing wordt binnen het bereik van een deskundige geacht.
Een nog verdere reductie is mogelijk indien men uitgaande van een voldoend hoge waarde een reeks van getallen produceert waarbij elk ge-40 tal telkens een lager is als een voorafgaand getal indien in het pa- 8501845 14 troon op de betreffende plaats een 0 voorkomt en elk getal telkens een groter is dan het voorafgaande getal indien op de betreffende plaats een 1 in het patroon voorkomt. Ook in dat geval zal deze reeks een minimum moeten bezitten dat ongeacht de aanwezigheid van een hoogfrequen-5 te component ligt bij de drempelwaarde corresponderend met het gemiddelde grijswaardepatroon. Een voorbeeld daarvan is in het onderstaande geïllustreerd aan de hand van het patroon van figuur 7c.
drempelwaarde 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 10 £-reeks 1011100000100 0 00 tellerstand 16 17 16 15 14 15 16 17 18 19 18 19 20 21 22 23
Uit het bovenstaande blijkt dat de gegenereerde getalreeks die begonnen is met een waarde 16, welke waarde voldoende hoog is om ook in-15 dien het patroon geheel uit nullen bestaat het optreden van negatieve getallen in de reeks te vermijden, een minimum vertoont en wel bij de waarde 14 corresponderend met de drempelwaarde 5 en deze drempelwaarde correspondeert dus met het gemiddelde grijswaardepatroon van de vector χ. Bij realisatie van deze procedure is het dus slechts nodig om in de 20 eerste plaats het patroon te rangschikken zodanig dat de diverse enen en nullen in het patroon voorkomen in de oplopende volgorde van de bijbehorende drempelwaarden en vervolgens een op/neer-teller te voeden met deze reeks en te detecteren waar zich het minimum in de reeks bevindt.
Zowel realisatievormen hiervan in hardware als realisatievormen 25 ervan in software worden op basis van de bovenstaande gegevens binnen het bereik van een deskundige geacht en zullen derhalve niet in detail worden besproken.
Is met behulp van een van de in het voorgaande beschreven methoden de gemiddelde grijswaardecomponent gevonden dan is het op eenvoudige 30 wijze mogelijk om met behulp van een exclusieve OF-bewerking al die pixels op te sporen die afwijken van het met dit gemiddelde grijswaar-deniveau overeenstemmende standaardpatroon. Voor het voorbeeld van figuur 7 zou dit betekenen dat de hoogfrequente component alleen een 1 bevat op de plaatsen van de drempelwaarden 2 en 11 en voor het overige 35 slechts nullen bevat.
Vervolgens moeten zowel de gevonden gemiddelde grijswaarde als de hoogfrequente component worden onderworpen aan een vergrotings/verklei-ningsoperatie in de respectievelijke blokken 4 en 5 van figuur 3, eventueel tegelijkertijd met een tweede ditherbewerking in de respectieve-40 lijke blokken 6 en 7 van figuur 3.
8501845 ·*. ·» «Λ*'" 15
Moet bijvoorbeeld een afbeelding verkleind worden met een factor a/b dan houdt dat in dat elk ingangsgebied van b x b pixels afgebeeld moet worden op een uitgangsgebied van a x a pixels. Wordt voor het dit-heren van de ingangsafbeelding gebruik gemaakt van een dithermatrix van 5 b x b grijswaarden en wordt voor het ditheren van elk uitgangsgebied gebruik gemaakt van een dithermatrix van a x a grijswaarden dan kan, zodra de gemiddelde grijswaarde van het ingangsgebied bekend is, voor het bijbehorende uitgangsgebied dat standaardpatroon van a x a pixels worden bepaald dat op basis van de betreffende uitgangsdithermatrix de-10 ze gemiddelde grijswaarde het dichtst benadert. Het zal echter duidelijk zijn dat daarbij ook het aantal grijswaardeniveau's in de uit-gangsafbeelding met a/b wordt gereduceerd, hetgeen ongewenst is.
Het verdient derhalve de voorkeur om de tweede dithermatrix (in de blokken 6 en 7 van figuur 3) gelijk te kiezen (tenminste wat betreft 15 het aantal grijswaardeniveau's) aan de eerste dithermatrix (in blok 3 van figuur 3). In dat geval zal echter de dithermatrix in het algemeen niet meer correct passen op elk uitgangsgebied. Om egaal grijze gebieden foutloos te kunnen converteren moet ervoor gezorgd worden dat zowel de ingangsgebieden als ook de uitgangsgebieden goed gesynchroniseerd 20 zijn met de te gebruiken dithermatrix. In figuur 8 is aangegeven hoe deze synchronisatie kan worden gerealiseerd.
In figuur 8 is met getrokken lijnen een array van ingangsgebieden All, A12, .... A21, A22, ... enz. aangegeven. Elk van deze ingangsgebieden heeft dzelfde afmetingen als de gebruikte dithermatrix, in dit 25 voorbeeld de dithermatrix die geïllustreerd is in figuur 7a. Deze dithermatrix is in elk van de gebieden All... ingevuld. In de figuur zijn verder met behulp van stippellijnen de uitgangsgebieden Bil, B12,...B21, B22,... enz. aangegeven waarop de ingangsgebieden met dezelfde indices respectievelijk moeten worden geprojecteerd. Het zal uit 30 de figuur duidelijk zijn dat bij de gekozen dimensies een verkleining wordt nagestreefd met een factor 3/4. (Ingangsgebieden van 4x4 pixels worden afgebeeld op uitgangsgebieden van 3x3 pixels.) De synchronisatie tussen de gebruikte dithermatrix en de uitgangsgebieden B wordt gehandhaafd indien voor het ditheren van elk afzonderlijk uitgangsgebied 35 Bij gebruik wordt gemaakt van een deelmatrix die bestaat uit die drempelwaarden die in de figuur vallen binnen het betreffende gebied Bij,
Dat houdt in dat de deelmatrix waarmee het gebied B12 moet worden ge-ditherd bestaat in de eerste rij uit de drempelwaarden 7 1 4, in de tweede rij bestaat uit de drempelwaarden 13 8 14 en in de derde rij be-40 staat uit de drempelwaarden 9 11 5. Ook voor deze deelmatrix bestaan er 85C1845 «✓ 16 een reeks van (in dit geval negen) standaardpatronen en uit deze reeks van standaardpatronen wordt dat patroon gekozen waarmee de gemiddelde grijswaarde van het bijbehorende ingangsgebied Al2 het dichtst wordt benaderd. Door op deze wijze verschillende deelmatrices te formuleren 5 wordt in feite de oorspronkelijke dithermatrixstructuur niet aangetast en wordt een foutloze conversie verkregen van de gemiddelde grijswaar-deniveau’s.
Deze techniek kan overigens ook toegepast worden indien de afmetingen van de ingangsgebieden niet overeenstemmen met de afmetingen van 10 de eerste dithermatrix. Ook in dat geval wordt de grijswaardenstruktuur in de ingangsgebieden gehandhaafd door voor elk ingangsgebied op de bovenbeschreven wijze een hulpmatrix te bepalen.
Het zal duidelijk zijn dat ook bij het vergroten van afbeeldingen op soortgelijke wijze gebruik kan worden gemaakt van hulpmatrices die 15 ook dan worden gevonden door een aaneensluitende array van dithermatri-ces te leggen op de aaneensluitende array van uitgangsgebieden en telkens een hulpmatrix voor een bepaald uitgangsgebied te vormen uit die drempelwaarden van de array van dithermatrices die vallen binnen het betreffende gebied.
20 De vergroting/verkleining van de gemiddelde grijswaarde en het di- theren van de vergrote/verkleinde grijswaarde is daarmee voltooid. Resteert nog het vergroten/verkleinen van de hoogfrequente component en het ditheren daarvan respectievelijk in de blokken 5 en 7 van figuur 3.
25 De hoogfrequente component van het ingangsgebied kan door lineaire coördinatentransformatie worden afgebeeld op het uitgangsgebied. De coördinaten xq, yo van een ingangsgebied A-jj van b x b pixels worden door de volgende eenvoudige lineaire coördinatentransformatie afgebeeld op de coördinaten xc, yc van het uitgangsgebied B-jj 30 van a x a pixels:
Xc = fa/b x Xq]
Yc = fa/b x *θΊ P · Ί = afronding 35
Opgemerkt wordt hierbij dat elk ingangs- respectievelijk uitgangsgebied Aij resp. Bij zijn eigen coördinatenstelsel bezit. Voor de boven gegeven formules is telkens de linker bovenhoek van elk gebiedje als coördinatenoorsprong gekozen.
40 Deze getransformeerde hoogfrequente pixels worden nu in het uit- 8501845 17 * ' gangsgebied ingeschreven in plaats van de daar aanvankelijk als resultaat van de bewerking in vlak 6 van figuur 3 in geschreven pixels behorend tot het gemiddelde grijswaardepatroon. De hoogfrequente pixels hebben een bijzondere informatie-inhoud en derhalve een hogere priori-5 teit en worden allemaal in een een-op-een transformatie van het ingangsgebied overgebracht naar het uitgangsgebied zodat er van de informatie-inhoud van de oorspronkelijke afbeelding niet of nauwelijks iets verloren gaat.
Bij vergroten is het zinvol om, afhankelijkk van de vergrotings-10 factor, een hoogfrequente pixel uit een ingangsgebied af te beelden op een aantal pixels in het uitgangsgebied. Bij vergroting met een factor 2 wordt in overeenstemming daarmee bijvoorbeeld een hoogfrequente pixel uit het ingangsgebied afgebeeld op een groep van vier bij elkaar liggende hoogfrequente pixels in het corresponderende uitgangsgebied.
15 Bij voorkeur wordt, voordat een hoogfrequente pixel wordt getrans formeerd naar een corresponderende pixel in het uitgangsgebied (of meerdere pixels in het geval van vergroten) een drempelwaarde ingevoerd om alleen die pixels in de hoogfrequente component mee te nemen die in een vooraf bepaalde mate van het gemiddelde grijspatroon afwijken. Ge-20 bleken is dat bij invoeren van een juist gekozen drempelverschil de signaal/ruis-verhouding van de bewerkte (vergrote of verkleinde) afbeelding ongeveer gelijk is aan die van de originele afbeelding. Indien bijvoorbeeld de gemiddelde grijswaarde ligt tussen de drempelwaarden 6 en 7, en derhalve het gekozen standaardpatroon in blok 4 van figuur 3 25 een 1 vertoont voor alle drempelwaarden ^7 en een 0 voor alle drempelwaarden >7 en er wordt een minimum drempelverschil van 2 bepaald, dan zal, indien de pixel behorend bij de drempelwaarde 8 niet gelijk is aan 1 maar gelijk is aan 0, deze hoogfrequente pixel toch niet worden meegenomen omdat het verschil tussen de grijswaarde van deze pixel en het 30 gemiddelde grijswaardeniveau te klein is.
Nadat op geschikte wijze in overeenstemming met het voorgaande zowel de gemiddelde grijswaardecomponent als de hoogfrequente component weer in geditherde vorm ter beschikking staan aan de uitgangen van de blokken 6 en 7 in figuur 3 worden beide componenten in blok 8 gesuper-35 poneerd doordat op die plaatsen waar een hoogfrequente pixel aanwezig is, deze pixel in de plaats treedt van de corresponderende pixel in de gemiddelde grijswaardecomponent. Als resultaat wordt aan de uitgang van het knooppunt 8 de vergrote of verkleinde afbeelding in geditherde vorm afgegeven.
8501043 40

Claims (13)

1. Werkwijze voor het vergroten/verkleinen van een ditherbeeld, dat met behulp van een dithermatrix, bestaande uit een unieke combinatie van drempelwaarden, is verkregen uit een gerasterd grijswaarden- 5 beeld, gekenmerkt door de volgende stappen a) het definiëren van aaneengesloten ingangsgebieden van b x b pixels in het ditherbeeld, welke ingangsgebieden bij een conversiefactor a/b afgebeeld moeten worden op uitgangsgebieden van a x a pixels, b) het bepalen van dat standaardpatroon uit een reeks van standaard pa-10 tronen, elk verkregen door het met een eerste dithermatrix ditheren van een egaal met een unieke grijswaarde gevuld gebied, dat de gemiddelde grijswaarde van het ditherpatroon in het ingangsgebied het dichtst benadert , c) het bepalen van de pixels in het ingangsgebied die afwijken van het 15 bepaalde standaard patroon, d) voor elk uitgangsgebied met behulp van een tweede dithermatrix genereren van een standaard patroon corresponderend met de voor het overeenkomstige ingangsgebied bepaalde grijswaarde, e) voor elk van de afwijkende pixels in een ingangsgebied door lineaire 20 transformatie bepalen van de coördinaten van een overeenstemmend pixel in het uitgangsgebied en het aan deze pixel in het uitgangsgebied toekennen van dezelfde waarde als de betreffende afwijkende pixel in het ingangsgebied.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het aantal 25 gtijswaarden van de in stap d) gebruikte tweede dithermatrix gelijk is aan het aantal grijswaarden van de eerste dithermatrix.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat in stap c) aan elk van de afwijkende pixels een amplitudewaarde wordt toegekend gelijk aan het verschil tussen de bij de pixel behorende drenr- 30 pelwaarde uit de eerste dithermatrix en de gemiddelde grijswaarde, en dat alleen die afwijkende pixels op het corresponderende uitgangsgebied worden afgebeeld waarvoor de amplitude groter is dan een vooraf bepaalde drempelwaarde.
4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het ken-35 merk, dat de afmetingen van elk ingangsgebied gelijk zijn aan de afmetingen van de eerste dithermatrix of een geheel veelvoud daarvan.
5. Werkwijze volgens een der conclusies 1 tot en met 3, met het kenmerk, dat indien de afmetingen van de eerste dithermatrix niet gelijk zijn aan de afmetingen van de ingangsgebieden in stap b) telkens 40 gebruik wordt gemaakt van een voor elk ingangsgebied afzonderlijk te 8501845 bepalen hulpmatrix die wordt gevonden door een aaneensluitende array van eerste dithermatrices te leggen op de aaneensluitende array van in-gangsgebieden waarbij de binnen elk gebied vallende drempelwaarden van de dithermatrices tezamen de hulpmatrix voor dat gebied vormen. 5
6.Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het ken merk, dat voor het genereren van de standaardpatronen behorend bij de verschillende grijswaarden van het uitgangsgebied in stap d) telkens gebruik wordt gemaakt van een voor elk gebied afzonderlijk te bepalen hulpmatrix die wordt gevonden door een aaneensluitende array van tweede 10 dithermatrices te leggen op de aaneensluitende array van uitgangsgebleden waarbij de binnen elk gebied vallende drempelwaarden van de dithermatrices tezamen de hulpmatrix voor dat gebied vormen.
7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat bij vergroten in stap e) afhankelijk van de vergrotingsfactor 15 een afwijkende pixel uit het ingangsgebied wordt afgebeeld op een aantal pixels in het uitgangsgebied.
8. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat zowel de ingangsgebieden als de uitgangsgebieden zodanig worden gedimensioneerd dat de dithermatrix althans bij benadering een ge- 20 heel aantal malen past zowel op de ingangsgebieden als op de uitgangsgebieden.
9. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat voor het uitvoeren van stap b) de som wordt gevormd van het aantal posities waarin elk van de standaardpatronen verschilt van het 25 pixelpatroon in het ingangsgebied en vervolgens dat standaardpatroon, waarvoor deze som minimaal is, als gemiddeld grijswaardepatroon wordt geselecteerd.
10. Werkwijze volgens een der conclusies 1 tot en met 8, met het kenmerk, dat voor het uitvoeren van stap b) allereerst een geschatte 30 grijswaarde wordt bepaald door het tellen van het aantal pixels met de waarde 1 in het ingangsgebied, en het standaardpatroon met hetzelfde aantal 1-waarden wordt geselecteerd als geschat grijswaardepatroon, waarna door itteratieve vergelijking van dit geschatte grijswaardepatroon met de naburige standaardpatronen (die telkens een 1-waarde meer 35 of minder hebben) dat patroon wordt bepaald waarvoor het aantal afwijkende pixels minimaal is, welk patroon als gemiddeld grijswaardepatroon wordt geselecteerd.
11. Werkwijze volgens een der conclusies 1-8 met het kenmerk, dat voor het uitvoeren van stap b) de pixels van een ingangsgebied worden 40 gerangschikt in een reeks in oplopende volgorde van de bijbehorende 8501845 drempelwaarden, dat aan elk van de elementen van deze eerste reeks een waarde wordt toegevoegd gelijk aan de waarde die aan het voorafgaande element uit de reeks werd toegevoegd vermeerderd met 1 indien het dan bereikte element uit de reeks een 1 is of verminderd met 1 indien het 5 dan bereikte element een 0 is, met dien verstande dat aan het eerste element van de reeks een vaste voorafbepaalde waarde wordt toegevoegd, welke toegevoegde waarden een nieuwe reeks vormen die een minimum heeft bij de waarde die correspondeert met de gemiddelde grijswaardedrempel.
12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de vooraf 10 bepaalde vaste waarde tenminste gelijk is aan het aantal elementen van de eerste reeks.
13. Werkwijze volgens een der conclusies 1-8 met het kenmerk, dat voor het uitvoeren van stap b) de pixels van een ingangsgebied worden gerangschikt in een reeks in oplopende volgorde van de bijbehorende 15 drempelwaarden, dat aan elk van de elementen van deze eerste reeks een eerste waarde wordt toegevoegd gelijk aan het aantal nullen dat bij het doorlopen van de reeks in oplopende drempelwaardevolgorde bij het bereiken van het betreffende element is gesignaleerd en een tweede waarde wordt toegevoegd gelijk aan het aantal enen dat bij het doorlo-20 pen van de reeks in tegengestelde richting bij het bereiken van het betreffende element is gesignaleerd, waarna een nieuwe reeks wordt gevormd bestaande uit de sommen van beide toegevoegde waarden, welke tweede reeks een minimum heeft bij de som die correspondeert met de gemiddelde grijswaardedrempel. 111111 ΗΙ·Η-Η··Η· 8501845
NL8501845A 1985-06-27 1985-06-27 Werkwijze voor het vergroten/verkleinen van ditherbeelden. NL8501845A (nl)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8501845A NL8501845A (nl) 1985-06-27 1985-06-27 Werkwijze voor het vergroten/verkleinen van ditherbeelden.
AT86201008T ATE60178T1 (de) 1985-06-27 1986-06-11 Verfahren zum vergroessern/verkleinern von halbtonbildern.
DE8686201008T DE3676894D1 (de) 1985-06-27 1986-06-11 Verfahren zum vergroessern/verkleinern von halbtonbildern.
EP86201008A EP0208355B1 (en) 1985-06-27 1986-06-11 Method of enlarging/reducing dithered images
JP61148016A JPH0693246B2 (ja) 1985-06-27 1986-06-24 デイザ画像の拡大・縮小方法
US07/362,076 US4937677A (en) 1985-06-27 1989-06-06 Method of enlarging/reducing dithered images

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8501845 1985-06-27
NL8501845A NL8501845A (nl) 1985-06-27 1985-06-27 Werkwijze voor het vergroten/verkleinen van ditherbeelden.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8501845A true NL8501845A (nl) 1987-01-16

Family

ID=19846205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8501845A NL8501845A (nl) 1985-06-27 1985-06-27 Werkwijze voor het vergroten/verkleinen van ditherbeelden.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4937677A (nl)
EP (1) EP0208355B1 (nl)
JP (1) JPH0693246B2 (nl)
AT (1) ATE60178T1 (nl)
DE (1) DE3676894D1 (nl)
NL (1) NL8501845A (nl)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0754547B2 (ja) * 1985-11-15 1995-06-07 コニカ株式会社 画像処理装置
JPH0650522B2 (ja) * 1988-09-22 1994-06-29 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 表示システム
JPH02217897A (ja) * 1989-02-20 1990-08-30 Hitachi Ltd 画素密度変換方式
US5179640A (en) * 1990-02-01 1993-01-12 Oce Graphics Usa Inc. Generating repeating patterns from a pattern header
JPH03284054A (ja) * 1990-03-30 1991-12-13 Seiko Instr Inc 画素密度変換装置
US5339171A (en) * 1990-04-24 1994-08-16 Ricoh Company, Ltd. Image processing apparatus especially suitable for producing smooth-edged output multi-level tone data having fewer levels than input multi-level tone data
JP2788699B2 (ja) * 1992-12-16 1998-08-20 松下電器産業株式会社 画像データ処理装置
DE69433603D1 (de) * 1993-10-26 2004-04-15 Canon Kk Bildverarbeitungsverfahren und -gerät
GB2292649B (en) * 1994-08-24 1998-10-07 Seiko Epson Corp Multiple tonal range image processing system
US5703695A (en) * 1995-03-20 1997-12-30 Nguyen; Hugh P. Multi-dot dither matrix generation
US5638187A (en) * 1996-02-23 1997-06-10 Hewlett-Packard Company Image dithering method enabling conversion of a gray level pixel image into a binary pixel image
US7245786B2 (en) * 2002-05-10 2007-07-17 976076 Alberta Inc. Filtering artifact from fMRI data using the stockwell transform
US7424166B2 (en) * 2003-12-24 2008-09-09 Sharp Laboratories Of America, Inc. Enhancing the quality of decoded quantized images
US7424168B2 (en) * 2003-12-24 2008-09-09 Sharp Laboratories Of America, Inc. Enhancing the quality of decoded quantized images
KR100766081B1 (ko) * 2006-08-30 2007-10-12 삼성전자주식회사 영상신호처리장치 및 그의 영상신호처리방법
US10832613B2 (en) 2018-03-07 2020-11-10 At&T Intellectual Property I, L.P. Image format conversion using luminance-adaptive dithering

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4266249A (en) * 1978-09-19 1981-05-05 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Digital encoder for facsimile transmission
US4259694A (en) * 1979-08-24 1981-03-31 Xerox Corporation Electronic rescreen technique for halftone pictures
JPS6049339A (ja) * 1983-08-30 1985-03-18 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 複製画像の編集装置
US4758897A (en) * 1985-04-30 1988-07-19 Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. Method and apparatus for estimating halftone image from binary image
US4803558A (en) * 1985-11-15 1989-02-07 Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. Halftone image estimation methods for dither images
JP2794281B2 (ja) * 1986-07-10 1998-09-03 株式会社日立製作所 デイザ信号の符号復号処理装置
US4730221A (en) * 1986-10-16 1988-03-08 Xerox Corporation Screening techniques by identification of constant grey components
NL8602712A (nl) * 1986-10-29 1988-05-16 Oce Nederland Bv Werkwijze voor het reconstrueren van een dithermatrix.
US4800443A (en) * 1987-08-14 1989-01-24 Tektronix, Inc. Method and apparatus for carrying out a dithering operation

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0693246B2 (ja) 1994-11-16
EP0208355B1 (en) 1991-01-16
EP0208355A1 (en) 1987-01-14
JPS6225388A (ja) 1987-02-03
ATE60178T1 (de) 1991-02-15
DE3676894D1 (de) 1991-02-21
US4937677A (en) 1990-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8501845A (nl) Werkwijze voor het vergroten/verkleinen van ditherbeelden.
US5438634A (en) Dither processing method
US5687252A (en) Image processing apparatus
US8842332B2 (en) Image deformation processing device and image deformation processing method
JP3384115B2 (ja) 画像処理装置
JPH03151762A (ja) 画像処理装置
Koge et al. A GPU implementation of clipping-free halftoning using the direct binary search
JP2851724B2 (ja) 画像処理装置
JP4872108B2 (ja) 濃度調整処理方法、それを実行させるためのプログラム及び濃度調整処理装置
KR19990034030A (ko) 일차원 국부 적응 화상 이치화 장치 및 방법
KR100245019B1 (ko) 블록 중첩 기반 화상 이치화 장치 및 방법
US20030112469A1 (en) Multi-valued image conversion device, multi-valued image conversion program, and multi-valued image conversion method
JP2018036737A (ja) マルチバーコードを読み取るための画像処理装置
KR100248227B1 (ko) 국부 적응 화상 이치화 장치 및 방법
JP2899304B2 (ja) ディザ画像拡大縮小処理装置
JP6363443B2 (ja) 画像処理方法、それを実行させるためのプログラム及び画像処理装置
JP2005094796A (ja) 画像処理方法および画像処理装置
JPH0420071A (ja) 画像処理装置
JPH07123259A (ja) 画像処理装置
JPH08233527A (ja) 対応点探索装置および対応点探索方法
JP2861097B2 (ja) 濃淡画像生成方法および装置
JP3212664B2 (ja) 画像処理装置
JPH1132210A (ja) 画像処理装置
JPH09167228A (ja) 画像変換方法及び装置、並びに、それらを利用した画像整形方法及び装置、並びに、それらを利用したシステム
JPH11127351A (ja) ディジタルシェーディング装置

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed