NL8501846A

NL8501846A - Werkwijze voor het reconstrueren van een grijswaardenbeeld uit een ditherbeeld.

Info

Publication number: NL8501846A
Application number: NL8501846A
Authority: NL
Original assignee: Oce Nederland B V Patents And
Priority date: 1985-06-27
Filing date: 1985-06-27
Publication date: 1987-01-16
Also published as: EP0207548A1; JPS623381A

Description

κ-- -1- *t

Uitvinder: M.J.M.Waaijer Océ-Nederland B.V., te Venlo

Werkwijze voor het reconstrueren van een grijswaardenbeeld uit een ditherbeeld

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het reconstrueren van een grijswaardenbeeld uit een ditherbeeld, welk ditherbeeld door ditheren met een dithermatrix is verkregen uit de oorspronkelijke analoge afbeelding.

5 Een werkwijze voor het reconstrueren van het grijswaardenbeeld uit een ditherbeeld is bijvoorbeeld beschreven in "Transmission of Gray Level Images by Multilevel Dither Techniques", door P.Pirsch en A.N. Netravali, gepubliceerd in Computers and Graphics Vol. 7, no. 1, pp 31-44, 1983.

10 Bij deze bekende werkwijze wordt allereerst onderscheid gemaakt tussen gebieden waarin een sterke variatie in grijswaarden aanwezig is en gebieden met weinig of geen grijswaardenvariatie. Dit onderscheid wordt gemaakt door het maximum te berekenen van de ondergrenswaarden in een gebied rondom het beschouwde beeldelement alsmede het minimum 15 van de bovengrenswaarden in dit gebied en vervolgens beide berekende waarden met elkaar te vergelijken. Afhankelijk van de uitkomst van deze vergelijking wordt dan of wel via een eerste algoritme behorend bij een eerste gebied rondom het beschouwde beeldelement ofwel via een tweede algoritme behorend bij een tweede gebied rondom het beschouwde 20 beeldelement de grijswaarde voor het betreffende beeldelement berekend.

Deze bekende werkwijze is tamelijk omslachtig (vergt zeer veel rekentijd) en vereist bovendien een nauwkeurige kennis van de dithermatrix die bij het ditheren van de oorspronkelijke afbeelding werd gebruikt, in het bijzonder van de grijswaardedrempel die tijdens het 25 ditherproces heeft geleid tot de waarde van elke pixel in de ditheraf-beelding.

De uitvinding heeft nu ten doel een eenvoudiger, sneller uit te voeren werkwijze te verschaffen die minder voorkennis vereist.

Aan deze doelstelling wordt volgens de uitvinding bij een werk-30 wijze van in de aanhef genoemde soort voldaan, doordat de grijswaarde voor elk beeldelement wordt bepaald door In een gesloten gebied rond 83 ö i 3 4 ê ** -2- het beschouwde beeldelement, welk gebied een aantal pixels omvat gelijk aan het aantal verschillende drempelwaarden in de dithermatrix en elke pixel ontstaan is door ditheren met een verschillende drempelwaarde, het aantal pixels met de waarde 1 te tellen en de som van dit aantal 5 gelijk te stellen aan de grijswaarde, waarbij de som 0 overeenkomt met geheel wit en een som gelijk aan het aantal beeldelementen in het genoemde gebied overeenkomt met geheel zwart.

Bij voorkeur wordt het gebied zodanig gekozen dat het beschouwde beeldelement zich althans bij benadering in het midden van het gebied 10 bevindt.

Indien een dithermatrix wordt toegepast waarin alle drempelwaarden een maal voorkomen, dan verdient het de voorkeur dat het gebied in grootte en vorm gelijk wordt gekozen aan de dithermatrix.

Indien een dithermatrix wordt toegepast waarin elk van de drem-15 pelwaarden meerdere keren voorkomt dan verdient het de voorkeur dat een deelmatrix wordt bepaald van aangrenzende drempelwaarden zodanig dat elk van de mogelijke drempelwaarden eenmaal in deze deelmatrix voorkomt en dat het gebied in grootte en vorm gelijk wordt gekozen aan de deelmatrix.

20 In het volgende zal aan de hand van de bijgaande figuren een uitvoeringsvoorbeeld van de werkwijze volgens de uitvinding worden besproken.

Fig. 1 toont als voorbeeld een eenvoudige dithermatrix die in Fig. 2 zal worden toegepast.

25 Fig. 2 toont bij a) een oppervlak dat verdeeld is in drie met verschillende grijstinten gevulde deelvlakken, bij b) de hieruit met behulp van de matrix uit Fig. 1 verkregen ditherafbeelding, en bij c) een gedeeltelijk, met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding hieruit verkregen patroon van grijswaarden als reconstructie van de 30 afbeelding die getoond is bij a).

Fig. 3 toont de vorming van een gebied ter grootte van een deelmatrix bij een dithermatrix die elke grijswaardedrempel meerdere keren bevat.

In Fig. 1 is als voorbeeld een eenvoudige 4x4 dithermatrix 35 aangegeven die in Fig. 2 wordt toegepast.

Fig. 2a toont schematisch een gebied dat verdeeld is in drie 6501846 -3- deelvlakken, die respectievelijk gevuld zijn met een grijstint corresponderend met de drempelwaarde 2, de drempelwaarde 7 en de drempelwaarde 13» Wordt dit gebied geditherd met behulp van de dithermatrix uit Fig. 1, welke dithermatrix daarbij achtereenvolgens wordt 5 geplaatst op de met behulp van stippellijnen in Fig. 2a af gebakende deelgebieden, dan resulteert het ditherpatroon uit Fig. 2b.

In overeenstemming met de werkwijze volgens de uitvinding kan nu uitgaande van dit ditherpatroon een reconstructie van het oorspronkelijke analoge patroon uit Fig. 2a worden verkregen door telkens in een 10 omgeving van een beschouwd beeldelement te gaan kijken naar het aantal daarin aanwezige 1-en waarbij de grootte van deze omgeving bij voorkeur gelijk wordt gekozen aan de grootte van de gebruikte dithermatrix (vooropgesteld dat in deze matrix alle drempelwaarden slechts eenmaal voorkomen). Voor het beeldpunt 3 op het kruispunt van de derde 15 rij en de derde kolom wordt een gebied gekozen dat ligt binnen de stippellijn 1. Het aantal 1-en binnen dit gebied is gelijk aan 2 en in Fig. 2c wordt derhalve aan het corresponderende beeldpunt 3* op het kruispunt van de derde rij en de derde kolom de grijswaarde 2 toegekend. Vervolgens wordt een stap naar rechts geschoven en wordt 20 gekeken naar het beeldpunt 4 op het kruispunt van de derde rij en de vierde kolom. Het beschouwde gebied voor dit beeldpunt wordt aangegeven door de stippellijn 2 en het aantal 1-en binnen dit gebied is wederom gelijk aan 2. Ook aan het corresponderende beeldpunt 4’ in Fig. 2c wordt derhalve de grijswaarde 2 toegekend. Op deze wijze kan 25 achtereenvolgens door stapsgewijze verschuiving zowel in rijrichting als in kolomriehting een patroon van grijswaarden worden verkregen waarvan een gedeelte in Fig. 2c is weergegeven. Zoals blijkt uit Fig.

2c vormt dit grijswaardenpatroon een zeer goede benadering van het analoge patroon dat in Fig. 2a is weergegeven.

30 Alhoewel het mogelijk is om de exacte vorm van het gebied op diverse manieren te kiezen, zolang de dimensies van het gebied maar zodanig zijn gekozen dat het aantal omvatte pixels gelijk is aan het aantal drempelwaarden in de gebruikte dithermatrix, verdient het in het algemeen de voorkeur dat ook de vorm van het gekozen gebied 35 overeenstemt met de vorm van de gebruikte dithermatrix. In dat geval wordt als het ware een synchronisatie bereikt tussen het ditherproces €531346 -lien het reconstructieproces. Bij een rechthoekig gebied, respectievelijk dithermatrix van N x N beeldelementen verdient het de voorkeur dat dit gebied zodanig wordt gepositioneerd dat het beschouwde beeldelement ligt op het kruispunt van de 1/2 (N+1)de 5 kolom en de 1/2 (N + 1)de rij van de matrix indien N oneven is respectievelijk op het kruispunt van de 1/2 N + 1 de rij en 1/2 N + 1 de kolom indien N even is.

Wordt bij ditheren van de analoge afbeelding een dithermatrix gebruikt waarin elke grijswaardedrempel meerdere keren voorkomt, zoals 10 bijvoorbeeld de dithermatrix die aangegeven is in Fig. 3a, dan verdient het de voorkeur om als reconstructiegebied een gebied te kiezen ter grootte van een deelmatrix zodanig dat in deze deelmatrix alle drempelwaarden eenmaal voorkomen. Daarmee wordt bereikt dat de overgangen tussen gebieden met verschillende grijswaarden ook in het 15 gereconstrueerde patroon zo scherp mogelijk aanwezig blijven. Een voorbeeld van een deelmatrix die in combinatie met de dithermatrix uit Fig. 3a zou kunnen worden gebruikt is getoond in Fig. 3b.

8 5 ö ^ ^ ^

Claims

1. Werkwijze voor het reconstrueren van een grijswaardenbeeld uit een ditherbeeld, welk ditherbeeld door ditheren met een dithermatrix is verkregen uit de oorspronkelijke analoge afbeelding, met het kenmerk, dat de grijswaarde voor elk beeldelement wordt bepaald door in 5 een gesloten gebied rond het beschouwde beeldelement, welk gebied een aantal pixels omvat gelijk aan het aantal verschillend drempelwaarden in de dithermatrix en elke pixel ontstaan is door ditheren met een verschillende drempelwaarde, het aantal pixels met de waarde 1 te tellen en de som van dit aantal gelijk te stellen aan de grijswaarde, 10 waarbij de som 0 overeenkomt met geheel wit en een som gelijk aan het aantal beeldelementen in het genoemde gebied overeenkomt met geheel zwart.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het gebied zodanig wordt gekozen dat het beschouwde beeldelement zich althans bij 15 benadering in het midden van het gebied bevindt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat indien een dithermatrix wordt toegepast waarin alle drempelwaarden een maal voorkomen, het gebied in grootte en vorm gelijk worden gekozen aan de dithermatrix. 20

4. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat indien een dithermatrix wordt toegepast waarin elk van de drempelwaarden meerdere keren voorkomt een deelmatrix wordt bepaald van aangrenzende drempelwaarden zodanig dat elk van de mogelijke drempelwaarden eenmaal in deelmatrix voorkomt en dat het gebied in grootte en vorm gelijk 25 wordt gekozen aan de deelmatrix. 8501343 . ........................