DE3406817A1

DE3406817A1 - Bildaufbereitungseinrichtung

Info

Publication number: DE3406817A1
Application number: DE19843406817
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Yokohama Kanagawa Mikada; Mitsuji Tokio/Tokyo Takao
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-02-25
Filing date: 1984-02-24
Publication date: 1984-08-30
Also published as: DE3406817C2; US4786976A; FR2541798B1; JPS59156070A; FR2541798A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bildaufbereitungseinrichtung in einer elektronischen Datei oder einem Digital-Kopiergerät und insbesondere auf eine Bildaufbereitungseinrichtung, die das Unterscheiden und Trennen von Binärbild-Komponenten wie Zeichen und Halbtonbild-Komponenten in einem Einzelbild ermöglicht.

Bei einer Büroausstattung für die Aufbereitung eines Bilds in einer elektronischen Datei oder einem digitalen Kopiergerät werden zwei einander widersprechende Forderungen gestellt, nämlich einerseits beispielsweise für ein Zeichenbild die Grenzen zwischen Weiß- und ■Schwarzbereichen deutlich wiederzugeben und andererseits beispielsweise für ein fotografisches Bild die Halbtonbereiche unter Abschwächung der Grenzen zwischen den Weiß- und Scharzbereichen wiederzugeben.

A/22

Drfndner Bank (München) KIo. 3939

Bayer Veroinsbank (München) KIo. 508

t'ostschr^k (Munr lu-n) hin f.AJ 4 1

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Die erstere Forderung wurde durch Verbessern des Bildauflösungsvermögens der Anlage erfüllt, während die letztere Forderung im wesentlichen durch ein systematisches DIther-Verfahren (Streuverteilungsverfahren, Schwellenwertverfahren) erfüllt wurde, das kürzlich auf dem Gebiet der digitalen Bildaufbereitung entwickelt wurde.

Eine Vorlage, die der Benutzer in die Anlage eingibt, ist jedoch nicht immer deutlich als Zeichenbild (Binärbild) oder Halbtonbild einzuordnen, wobei in manchen Fällen in ein- und derselben Vorlage Zeichenbilder, grafische Bilder und fotografische Bilder vorhanden sind.

Da es schwierig ist, zwischen dem Binärbild und dem Halbtonbild auf ein- und derselben Vorlage zu unterscheiden, wurden die Bilder nach dem Binäraufzeichnungsverfahren (bei dem die Bilddaten rn.it einem vorbestimmten
Schwellenwert digitalisiert werden, um sie als Ein- und Ausschaltpunkte aufzuzeichnen), oder nach dem Halbtonaufzeichnungsverfahren aufgezeichnet (bei dem die Bilddaten gemäß einer Dither-Matrix digitalisiert werden, um sie als Einschalt- und Ausschaltpunkte aufzuzeichnen). Das Binäraufzeichnungsverfahren, bei dem Weiß- und
Schwarzbereiche deutlich reproduziert werden, ist zur Wiedergabe eines Binärbilds wie eines Zeichenbilds oder einer Balkengrafik geeignet, wobei eine Bandkomprimierungs-Codierung' eines Übertragungssignals leicht zu erzielen ist, wogegen es aber schwierig ist, ein Halbtonbild wie eine Fotografie oder ein Gemälde zu reproduzie- ren. Andererseits ergibt das Dither-Verfahren zwar eine hohe Bildqualität für das Halbtonbild, aber ein geringes Auflösungsvermögen. Daher ist die Bildqualität für das Binärbild wie das Zeichenbild gering. Infolgedessen ist dann, wenn die Vorlage sowohl das Zeichenbild als auch das Halbtonbild enthält, die Wiedergabe des Vorlagenbilds

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mit hoher Qualiuät allein nach dem Dither-Verfahren nicht möglich.

Als ein Weg zum Lösen dieses Problems wäre es möglich, das systematische Dither-Verfahren für den Halbtonbild-Bereich der Vorlage und das Binärverarbeitungsverfahren für den Binärbild-Bereich wie das Zeichenbild oder Musterbild der gleichen Vorlage anzuwenden, um eine hohe Qualität der Bildwiedergabe zu erzielen.

Da jedoch ein solches Verfahren die Unterscheidung zwischen dem Binärbild-Bereich und dem Halbton-Bereich erforderlich macht, ist ein Bildspeicher erforderlich, der von der Vorlage abgelesene Bildelemente in l:l-Übereinstimmung speichert. Infolgedessen nimmt bei einer Steigerung des Formats eines Bilds bzw. Bildrasters, der Steigerung der Bildelementedichte und der Steigerung der Anzahl von Grauwerten auch die Kapazität des Speichers zu, wobei eine komplizierte Schaltung erforderlich ist. Demgemäß steigen die Kosten für den Speicher an, während die Zuverlässigkeit der Gesamtanlage abnimmt und der Speichervorgang komplizierter wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bildaufbereitungseinrichtung zu schaffen, mit der unter hoher Qualität ein Bild einer Vorlage reproduziert werden kann, welche ein Binärbild wie Zeichen und ein Halbtonbild wie eine Fotografie enthält.

Ferner soll mit der Erfindung eine Bildauf berei tunp.seinrichtung geschaffen werden, die preiswert ist und mit hoher Geschwindigkeit arbeitet.

Weiterhin soll die erfindungsgemäße Bildaufbereitungseinrichtung eine Unterscheidung von Bildern mit einer geringen Speicherkapazität ermöglichen.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert .

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bildaufbereitungseinrichtung.

Fig. 2 zeigt Einzelheiten einer Bildunterscheidungs-

schaltung 3, eines Puffers 4 und einer Dither-/

Digitalisier-Schaltung 5, die in Fig. 1 gezeigt sind.

Fig. 3 ist ein Zeitdiagramm für das Arbeiten der Schaltung nach Fig. 2.

Fig. 4 veranschaulicht eine Betriebszeitsteuerung für einen Bildbereichspeicher 19.

Fig. 5 zeigt Einzelheiten eines Lmax-Detektors 11, eines Lmax-Speichers 12, eines Lmin-Detektors 13 und eines Lmin-Speichers 14.

Fig. 6 zeigt eine Bildelemente-Dichteverteilung einer Vorlage.

Fig. 7 zeigt Speicherbereiche des Lmax-Speichers 12.

Fig. 8 ist eine Schnittansicht eines Lesers 1 und eines Druckers 9.

Die Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbcispiels der erfindungsgemäßen Bildaufbereitungseinrichtung. Mit 1 ist ein Leser zum Auslesen von Bilddaten von einer Vorlage bezeichnet, während mit 2 ein Bilddatensignal bezeichnet ist. Beispielsweise werden von

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dem Leser 1 aufeinanderfolgend bzw. seriell für ein Halbtonbild mit 16 Werten Bilddatensignale mit 4 Bits je Bildelement abgegeben. Mit 3 ist eine Bildunterscheidungsschaltung bezeichnet, die das Bilddatensignal aus dem Leser 1 derart verarbeitet, daß es in einen Binärbild-Bereich (Volltonwert-Bereich) und einen Mehrwertbild-Bereich (Halbtonbild-Bereich) getrennt wird. Mit 4 ist ein Puffer bezeichnet, der das Bilddatensignal aus dem Leser 1 verzögert, um es mit dem Ausgangssignal der Bildunterscheidungsschaltung 3 zu synchronisieren. Mit 5 ist eine Dither-ZDigitalisier-Schaltung bezeichnet, die die mittels des Puffers 4 verzögerten Bilddaten entsprechend dem Ausgangssignal der Bildunterscheidungsschaltung 3 entweder nach dem Dither-Verfahren verarbeitet oder in Binärwerte umsetzt. Mit 6 ist das Ausgangssignal der Dither-/Digitalisier-Schaltung 5 bezeichnet, welches sowohl die nach dem Dither-Verfahren verarbeiteten Bilddaten als auch die binär umgesetzten Bilddaten enthält. Mit 7 ist ein Codierer zum Codieren des Ausgangs-Bildsignals 6 (beispielsweise nach dem modifizierten Huffman-Verfahren bzw. MH-Verfahren) bezeichnet, während mit 8 eine Leitungsschnittstelle für eine Übertragungsleitung bezeichnet ist. Die Schnittstelle kann einen Speicher zum Speichern einer Vorlagenseite in codierter Form enthalten, falls dies erforderlich ist. Mit 9 ist ein Drucker zum Ausdrucken des Bilds der mittels des Lesers'1 gelesenen Vorlage bezeichnet. Der Drukker kann ein Laserstrahldrucker sein. Das Ausgangssignal des Codierers 7 kann auf einer Aufzeichnungsplatte gespeichert werden.

Gemäß Fig. 1 wird die Vorlage mittels des Lesers 1 von links nach rechts (in der Hauptabtastrichtung) und von oben nach unten (in der Unterabtastrichtung) abgetastet, um Bildelemente in 16 Tönungswerten auszulesen. Daher

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werden für jedes Bildelement 4-Bit-Bilddaten erzielt. Es sei angenommen, daß das Bilddatensignal 2 ein paralleles 4-Bit-Signal ist. Die Bildunterscheidungsschaltung 3 teilt das Bild in Blöcke zu 4 χ 4 Bildelementen auf, erfaßt für einen jeden Block eine maximale Bildelementedichte Lmax und eine minimale Bildelementedichte Lmin, berechnet die Differenz (Lmax - Lmin) und vergleicht die Differenz mit einem Bildunterscheidungsparameter P, um damit zwischen dem Binärbild-Bereich und dem Mehrwertebild-Bereich zu unterscheiden. Dies wird als Bildunterscheidungs-Verarbeitung bezeichnet. Im einzelnen wird ein jeweiliger Block als Binärbild-Bereich erkannt, wenn Lmax - Lmin 'S P gilt, oder als Mehrwertbild-Bereich erkannt, wenn Lmax - Lmin .-< P gilt; das Ergebnis wird in einen Speicher der Bildunterscheidungssehaltung

3 eingespeichert (wobei für den Binärbild-Bereich "1" und den Mehrwertbild-Bereich "0" gespeichert wird). Andererseits wird das Bilddatensignal 2, das von dem Puffer

4 um die der Verarbeitungszeit der Bildunterscheidungsschaltung 3 entsprechende Zeit verzögert ist, mittels der Dither-/Digitalisier-Schaltung 5 in Binärwerte umgesetzt, wenn das Ausgangssignal der Bildunterscheidungsschaltung 3 "1" ist, oder nach dem Dither-Verfahren verarbeitet, wenn das Ausgangssignal "0" ist. Auf diese Weise wird jeder Block aus den 4x4 Bildelementen in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Bildunterscheidungsschaltung "3 entweder binär umgesetzt oder nach dem Dither-Verfahren verarbeitet.

Das dermaßen erzeugte Ausgangs-Bildsignal 6 ist eine Folge von binär oder nach dem Dither-Verfahren umgesetzten Bilddaten für jede 4-1) Lldelermmte-Gruppe in der
Hauptabtastrichtung. Das Bildsignal 6 wird mittels des Codierers 7 codiert und über die Leitungsschnittstelle 8 an die Übertragungsleitung abgegeben. Der Drucker 9

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* wird zum gleichzeitigen Drucken des Bilds während der Übertragung oder zur Benutzung der Anlage als Kopiergerät eingesetzt.

Einzelheiten der Bildunterscheidungsschaltung 3, des Puffers 4 und der Dither-ZDigitalisier-Schaltung 5, die in Fig. 1 gezeigt sind, werden nachstehend anhand der Fig. 2 erläutert, in welcher Zahlen oberhalb von Leitungen jeweils die entsprechende Bit-Anzahl angeben.
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In der Fig. 2 ist mit 2 das Bilddatensignal bezeichnet, das ein paralleles 4-Bit-Signal ist und das seriell an den Puffer 4 und die Bildunterscheidungsschaltung 3 angelegt wird. Mit 11 ist ein Lmax-Detektor bezeichnet, während mit 12 ein Lmax-Speicher bezeichnet ist, der Dichtewertinformationen für jede der 4-Bit-Gruppen speichert, deren Anzahl dem Quotienten aus der Anzahl der Bildelemente in einer Hauptabtastzeile geteilt durch "4" entspricht. Das Ausgangssignal des Lmax-Speichers 12 ist zu einem Eingang des Lmax-Detektors 11 zurückgeführt, um den Wert Lmax in dem entsprechenden Block der vorangehenden Hauptabtastzeile mit der Bilddichte in der gerade bestehenden Hauptabtastzeile zu vergleichen. Das Ausgangssignal des Lmax-Speichers 12 wird auch über einen Zwischenspeicher 14 einem Subtrahierer 17 zugeführt. Mit 13 ist ein Lmin-Detektor bezeichnet, während mit 14 ein Lmin-Speicher bezeichnet ist. Diese sind jeweils auf die gleiche Weise wie der Detektor 11 bzw. der Speicher 12 aufgebaut. Das Ausgangssignal des Lmin-Speichers 14 wird über einen Zwischenspeicher 16 dem Subtrahierer 17 zugeführt. Der Subtrahierer 17 führt die Subtraktion Lmax - Lmin aus, wonach die Differenz mittels eines Vergleichers 18 mit dem Bildunterscheidungsparameter P verglichen wird und das entsprechende Bildunterscheidungs-Ausgangssignal "0" oder "1" in einen Bildbereichspeicher

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19 eingespeichert wird. Auf diese Weise enthält der Bildbereichspeicher 19 die Bildunterscheidungs-Ausgangssigna-Ie "O" oder "1" für die jeweiligen Blöcke, um für die entsprechenden Blöcke das Verarbeitungsverfahren zu bestimmen. Eine Korrekturschaltung 20 korrigiert das Ausgangssignal des Bildbereichspeichers 19 und führt das korrigierte Ausgangssignal einem Dither-Festspeicher 23 zu. Damit ist die Bildunterscheidungsschaltung 3 beschrieben .
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In der Fig. 2 sind mit 21 und 22 Zähler bezeichnet, an die j'eweils ein Grundtaktsignal CK für ein jedes Bildelement bzw. ein Hauptabtastzeilen-Synchronisiersignal HSYNC angelegt sind und die eine Adresse für den Dither-Festspeicher 23 erzeugen. Das Signal HSYNC ist mit einem Horizontalsynchronisiersignal BD eines Laserstrahldrukkers synchronisiert. Dem Dither-Festspeicher 23 werden als Adressen auch das Ausgangssignal der Korrekturschaltung 20 und ein Dichteeinstellsignal 27 zugeführt. Der Dither-Festspeicher 23 erzeugt einen Schwellenwert für die Binärumsetzung, wenn das Bildunterscheidungs-Ausgangssignal der Korrekturschaltung 20 "1" ist, und durch eine 4 χ 4 - Matrix dargestellte Schwellenwerte für 16 Pegel für die Dither-Verarbeitung, wenn das Bildunterscheidungs-Ausgangssignal "0" ist. Das Ausgangssignal des Dither-Festspeichers 23 bestimmt den Schwellenwert für die jeweiligen Bildelemente. Das Ausgangssignal wird mittels eines Vergleichers 25 mit dem Ausgangssignal ties Puffers 4 (den ursprünglichen Bilddaten) verglichen, um das Ausgangs-Bildsignal 6 (in der Form von Punktedaten "1" und "0") zu erzeugen. Damit sind der Puffer 4 und die Dither-/Digitalisierschaltung 5 beschrieben.

Die Funktionsweise der Schaltung nach Fig. 2 wird anhand des Zeitdiagramms in Fig. 3 erläutert.

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Gemäß Fig. 2 wird das Bilddatensignal 2 jeweils gleichzeitig für eine Zeile (Hauptabtastzeile) synchron mit. dem Hauptabtastzeilen-Synchronisiersignal HSYNC eingegeben. Die Bildelemente (Bilddaten) in einer Zeile sind parallele 4-Bit-Daten (für 16 Werte), die mit dem Grundtaktsignal CK synchronisiert sind. Das Synchronisiersignal HSYNC löscht nicht gezeigte Zähler, die Zeitsteuersignale MMINT, IBDEC und MMVD gemäß der Darstellung in Fig. 3 erzeugen.

Wenn das Bilddatensignal 2 für die erste Zeile eingegeben wird, werden die ersten Bildelemente der jeweiligen Bildbereiche (Blöcke) zwangsweise unter der Zeitsteuerung durch das Signal MMINT (zu einem Bildelement für jeden 4-Bildelemente-Block) in den Lmax-Speicher 12 und den Lmin-Speicher 14 eingespeichert.

Falls bei der Verarbeitung der ersten Zeile Bildelementedaten unter einer Zeitsteuerung eingegeben werden, die von derjenigen des Signals MMINT verschieden ist, werden diese Bildelementedaten unter einer Zeitsteuerung einer Lmax/Lmin-Erfassung nach Fig. 3 durch den Lmax-Detektor 11 und den Lmin-Detektor 13 mit einem in dem Lmax-Speicher 12 bzw. dem Lmin-Speicher 14 gespeicherten vorläufigen Wert Lmax bzw. Lmin verglichen, wobei der Lmax-Speicher 12 durch Bildelementedaten für höhere Dichte fortgeschrieben wird und der Lmin-Speicher 12 durch Bildelementedaten für geringere Dichte fortgeschrieben wird. Auf diese Weise werden in dem Lmax-Speicher 12 und dem Lmin-Speicher 14 die maximale Bildelementedichte bzw. die minimale Bildelementedichte für einen jeden 4-Bildelemente-Block eingespeichert, wodurch die Unterscheidungsverarbeitung für die erste Zeile abgeschlossen wird. Wenn beispielsweise eine Vorlage im Format B4 mit einer Dichte von 16 Bildelementen je mm gelesen wird, enthält eine

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einzelne Zeile 4096 Bildelemente, so daß jeweils vier Zeilen 1024 Blöcke aus 4x4 Bildelementen enthalten. Demgemäß müssen die Speicher 12 und 14 jeweils Schreib/ Lesespeicher mit 1024 χ 4 Bits sein.

Als nächstes wird das Bilddatensignal 2 für die zweite Zeile verarbeitet.. Die bei der ersten Zeile angewandte Zeitsteuerung durch das Signal MMINT liegt nicht vor, so daß die Dichten der jeweiligen Blöcke aufeinanderfolgend verglichen werden. Zum Abschluß der Verarbeitung für die zweite Zeile sind in den Schreib/Lesespeichern für einen jeden Block die maximale Dichte und die minimale Dichte der beiden Zeilen (mit acht Bildelementen) gespeichert. Gleichermaßen sind in dem Lmax-Speicher 12 und dem Lmin-Speicher 14 zum Abschluß der Verarbeitung der vierten Zeile die maximale Dichte bzw. die minimale Dichte der 1024 Bildbereiche gespeichert. Bei der Verarbeitung der vierten Zeile werden die maximalen bzw. minimalen Dichten für einen jeden Block (Bildbereich) unter der Zeitsteuerung durch das Signal MMVD gemäß Fig. 3 erfaßt. Unter dieser Zeitsteuerung werden die Dichten in den Zwischenspeichern 15 und 16 gespeichert, wonach mittels des Subtrahierers 17 die Differenz (Lmax-Lmin) berechnet und mittels des Vergleichers 18 mit dem BiId-Unterscheidungsparameter P verglichen wird, wodurch entsprechend unter der Zeitsteuerung durch das Signal IBDEC in den Bildbereichspeicher 19 der entsprechende Wert "1" oder "0" eingespeichert wird.

QQ Auf diese Weise werden gleichzeitig mit der Verarbeitung des Bilddatensignals für die vierte Zeile die Daten in den Bildbereichspeicher 19 eingeschrieben.

Das Bilddatensignal von der fünften Zeile an wird auf ok gleichartige Weise für jeweils vier Zeilen verarbeitet,

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■*· wobei die Bildunterscheidungsdaten in den Dildbereichspeicher 19 eingeschrieben werden.

Von der fünften Zeile an wird der Bildbereichspeicher

° 19 mittels eines Bildbereich-Lesetaktsignals ausgelesen, das bei jedem vierten Grundtaktsignal CK erzeugt wird, wobei die gleichen Daten wiederholt von der sechsten und der siebenten Zeile an ausgelesen werden. Für die achte Zeile wird gemäß der Darstellung in dem Speicher-Betriebszeitdiagramm nach Fig. 4 der Bildbereichspeicher

19 aufeinanderfolgend ausgelesen und gespeist, so daß die gleichen Daten wie diejenigen von der fünften bis zur siebenten Zeile ausgelesen werden, während neue Bildbereichdaten eingeschrieben werden.

Die aus dem Bildbereichspeicher ausgelesenen Daten werden mittels der Korrekturschaltung 20 korrigiert, um die Bildqualität zu verbessern, und zusammen mit den Ausgangssignalen der Zähler 21 und 22 den Adressenanschlussen des Dither-Festspeichers 23 zugeführt, um das Schwellenwertmuster zu erzeugen.

Das Dichteeinstellsignal 27 ist ein Steuersignal zur Dither-Schwellenwerteinstellung für die . Verbesserung der Qualität des Aufzeichnungsbilds und wird über eine (nicht gezeigte) Steuerschaltung aus einem Bedienungsfeld zugeführt.

Der Dither-Festspeicher 23 ist so programmiert, daß er das Schwellenwertmuster entsprechend dem Bildu.nterscheidungs-Ausgangssignal aus der Korrekturschaltung 20 erzeugt. Wenn das Ausgangssignal der Korrekturschaltung

20 "0" ist, erzeugt der Dither-Festspeicher 23 ein vorbestimmtes Dither-Muster, während bei einem Ausgangssignal "1" der Korrekturschaltung 20 der Festspeicher ein

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Schwellenwertmuster erzeugt, welches ergibt, daß alle Schwellenwerte in dem Bildbereich "7" sind (Binärwert-Umsetzung). Mittels des Vergleichers 25 werden für ein jedes Bildelement die um die 4-Zeilen-Dauer verzögertne ursprünglichen Bilddaten mit den Schwellenwerten vergli .-chen, um das Ausgangs-Bildsignal 6' zu erzeugen.

Während bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Dither~/Digitalisierschaltung verwendet wird, kann auch irgendeine andere Einrichtung eingesetzt werden, die das Bild entsprechend dem Bildunterscheidungs-Ausgangssignal verarbeiten kann. Insbesondere kann zum Verbessern der Tönung bzw. Gradation des Halbton-Ausgangssignals dann, wenn der Mehrwertbild-Bereich erkannt ist, das Bildsignal 6 in der Weise ausgegeben werden, daß die Punktegröße verändert wird. Bei der Dither-Verarbeitung bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird jedes Bildelement der eingegebenen Bilddaten mit dem jeweiligen Schwellenwert der Dither-Matrix verglichen, um 1-Bit-Ausgangsbilddaten zu erzeugen. Alternativ kann eine Dither-Verarbeitung angewandt werden, bei der jedes Bildelement der eingegebenen Daten mit mehreren Schwellenwerten der Dither-Matrix verglichen wird. Während bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel zur Dither-Verarbeitung der Vergleicher 25 und der Dither-Festspeicher 23 verwendet werden, kann auch statt dessen ein Speicher für das Adressieren der eingegebenen Bilddaten verwendet werden. Die Binärwertumsetzung kann ferner unter Verwendung eines Speichers oder auf irgendeine andere Weise

QQ vorgenommen werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde zwar die Aufbereitung eines monochromatischen Bilds erläutert, jedoch ist die erfindungsgemäße Gestaltung auch zur Verarbeitung eines Farbbilds nach dem Dither-Verfahren anwendbar.

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Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispie¹ werden für einen jeden Block die maximale Dichte und die minimale Dichte der Bilddaten gespeichert und es wird die Differenz zwischen diesen berechnet, um damit das Bildunterscheidungs-Ausgangssignal zu ermitteln. Alternativ kann zum Ermitteln des Bildunterscheidungs-Ausgangssignals die maximale Dichte der Bilddaten für einen jeden Block gespeichert werden und die Differenz gegenüber einem vorbestimmten Wert berechnet werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Näherungswerte für die maximale Dichte und die minimale Dichte der Bilddaten für einen jeden Block zu speichern.

Die Fig. 5 zeigt Einzelheiten des Lmax-Detektors 11, des Lmax-Speichers 12, des Lmin-Detektors 13 und des Lmin-Speichers 14.

Mit 11a und 13a sind Vergleicher bezeichnet, während mit 11b und 13b Flip-Flops bezeichnet sind.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung teilen der Speicher 12, der Vergleicher 11a und das Flip-Flop 11b die aufeinanderfolgend ausgelesenen 4-Bit-Bilddaten des Bilddatensignals 2 in Blöcke von 4x4 Bildelementen auf und erfassen aus einem jeden Block die maximale Bildelementedichte Lmax.

Die Erfassung von Lmax wird anhand der Fig. 6 und 7 erläutert.

Die Fig. 6 zeigt eine Anordnung von Bilddichten, die mittels einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung wie einer Ladungskopplungsvorrichtung (CCD) ausgelesen und mittels eines nicht gezeigten A/D-Wandlers in ein digitales Signal umgesetzt sind.

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Die Fig. 7 zeigt Speicherbereiche des Lmax-Speichers 12. Gemäß der Darstellung in Fig. 7(A) kann der Lmax-Speicher 12 ein Speicher mit einem Speicherraum für das Speichern von Daten sein, die durch das Aufteilen des bei einer Dichte von 16 Bildelementen je mm in der Hauptabtastrichtung gelesenen Bilds in 4-Bildelemente-Bereiche abgeleitet sind, nämlich von Daten, die Bildbereichen AO bis A1023 für eine Vorlage mit einer Länge von 256 mm in der Hauptabtastrichtung entsprechen.

In der Fig. 6 sind mit Pfeilen H und V die Hauptabtastrichtung bzw. die Unterabtastrichtung der Vorlage bezeichnet, während mit AO, Al, die Blöcke mit 4

χ 4 (= 16) Bildelementen bezeichnet sind.

Es sei angenommen, daß bei der Hauptabtastung der
(4n + 1) -ten Zeile durch die Ladungskopplungsvorrichtung dem Vergleicher 11a und dem Lmax-Speicher 12 synchron mit dem Abtastungs- bzw. Grundtaktsignal CK als Bilddatensignal 2 aufeinanderfolgend

3 _^7 -W-IO -*-10 — 8 -" 9 -~

zugeführt werden. Der Vergleicher 11a vergleicht aufeinanderfolgend die aufeinanderfolgend zugeführten Bilddaten mit den in dem Lmax-Speicher 12 gespeicherten Daten; falls der zugeführte Datenwert eine höhere Dichte anzeigt, wird das Ausgangssignal des Vergleichers 11a durch das Flip-Flop 11b festgehalten, während der Lmax-Speicher 12 auf die Einschreibe-Betriebsart geschaltet wird. Wenn dem Vergleicher lla ein erster Datenwert für die (4n + l)-te Zeile zugeführt wird, wird der Datenwert ohne Bedingungen als Anfangswert in den zugehörigen Speicherbereich des Lmax-Speichers eingespeichert. Daher wird gemäß Fig. 6 der Dichtendatenwert "3" als Anfangswert für den Bildbereich AO eingestellt, während als Anfangswert für den Bildbereich Al der Datenwert "8" eingesetzt wird.

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Wenn in dem Bildbereich AO der nächste Datenwert "7" in der (4n + 1) -ten Zeile dem Vergleicher 11a zugeführt wird, wird der in dem Lmax-Speicher 12 gespeicherte Anfangswert "3" ausgelesen und die Werte werden verglichen. Da "7" größer als "3" ist, wird der Inhalt des Lmax-Speichers 12 von "3" auf "7" geändert.

Gleichermaßen wird bei dem Zuführen des nächsten Datenwerts "10" der Inhalt des Lmax-Speichers 12 auf den neuesten Stand gebracht bzw. fortgeschrieben. Am Ende der Übertragung der 4-Bildelemente-Daten für den Bildbereich AO in der (4n + l)-ten Zeile ist an der dem Bildbereich AO entsprechenden Adresse des Lmax-Speichers 12 der Maximalwert "10" der vier Bildelemente gespeichert, wie es in Fig. 7(b) gezeigt ist.

Auf gleichartige Weise ist am Ende der Abtastung des Bildbereichs Al in der (4n + l)-ten Zeile der Maximalwert "9" gespeichert. Diese Aufbereitung wird 124-mal für die jeweiligen Bildbereiche in der (4n+l)-ten Zeile wiederholt, so daß am Ende der Abtastung an den jeweiligen Adressen des Lmax-Speichers 12 die 124 Daten als Maximalwerte Lmax der jeweiligen Bildbereiche in der (4n+l)-ten Zeile gespeichert sind.

Bei der Abtastung der (4n+2)-ten Zeile werden die Bilddaten aufeinanderfolgend mit dem Maximalwert der entsprechenden Bildbereiche in der (4n+l)-ten Zeile verglichen. Daher ist gemäß der Darstellung in Fig. 7 (C) am Ende der Verarbeitung für(4n+2)-te Zeile in dem dem Bildbereich AO entsprechenden Bereich des Lmax-Speichers 12 als Maximalwert der Datenwert "10" gespeichert.

Gleichermaßen sind am Ende der Verarbeitung der (4n 3g + 3)-ten Zeile bzw. der (4n+4)-ten Zeile die Datenworte "15" gemäß der Darstellung in Fig. 7 (D) bzw. 7 (E) gespeichert.

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Bei der Verarbeitung der (4(n+l)+l)-ten Zeile wird vor dem Einschreiben des Anfangswerts "12" in den Lmax-Speicher 12 aus diesem "15", d.h. der Wert Lmax im Bildbereich AO ausgelesen und über den Zwischenspeicher 15 dem Subtrahierer zugeführt.

Der Lmin-Speicher 14, der Vergleicher 13a und das Flip-Flop 13b erfassen die minimale Bildelementedichte Lrnin des Bildbereichs auf die gleiche Weise wie der Lmax-Speieher 12, der Vergleicher 11a und das Flip-Flop 11b den Maximalwert Lmax erfassen.

Die Fig. 8 ist eine Schnittansieht des Lesers 1 und des Druckers 9, welche in Fig. 1 gezeigt sind. Die Vorlage wird mit der Bildseite nach unten auf eine Vorlagen-Glasauflage 33 aufgelegt, wobei die Bezugslage an der von vorne gesehen linken Innenseite ist. Die Vorlage wird mittels einer Vorlagenabdeckung 34 an die Auflage angedrückt. Die Vorlage wird mittels einer Fluoreszenz-Lampe 32 beleuchtet, während das von der Vorlage reflektierte Licht über Spiegel 35 und 37 und ein Objektiv 36 auf einem Bildwandler bzw. einer Ladungskopplungsvorrichtung 31 gesammelt wird. Der Spiegel 37 wird mit einer Geschwindigkeit bewegt, die doppelt so hoch wie diejenige des Spiegels 35 ist. Die optische Einheit wird mittels eines Gleichstrom-Servomotors unt°r Phasenkopplungsregelung mit einer Konstantgeschwindigkeit von links nach rechts bewegt. Die Geschwindigkeit beträgt 180 mm/s bei dem Vorlauf, bei dem die Vorlage beleuchtet wird, und 468 mm/s bei dem Rücklauf.

Es wird nun der unterhalb des Lesers 1 nach Fig. 8 angeordnete Drucker 9 beschrieben. Das mittels der Dither-/ Digitalisier-Schaltung 5 aufbereitete bitserielle BiIdsignal 6 wird einer optischen Laserabtasteinheit 55 des Druckers zugeführt. Diese Einheit weist einen Halb-

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leiterlaser, eine Kollimatorlinse, einen Polygonaldrehspiegel, eine F-0-Linse und ein optisches Korrektursystem auf. Das Bildsignal aus dem Leser bzw. der Schaltung 5 wird dem Halbleiterlaser zugeführt, der es in ein Lichtsignal umsetzt. Der Laserstrahl wird mittels der Kollimatorlinse kollimiert und fällt auf den Polygonaldrehspiegel, der mit einer hohen Drehzahl umläuft, so daß mittels des Laserstrahls eine fotoempfindliche Trommel 38 überstrichen wird. Die Drehzahl des Polygonaldrehspiegeis beträgt 2600 Upm.

Der Laserstrahl aus der Einheit fällt über einen Spiegel 54 auf die fotoempfindliche Trommel 38.

Die fotoempfindliche Trommel 38 kann eine leitende

Schicht, eine fotoleitfähige Schicht und eine Isolierschicht tragen. An der fotoempfindlichen Trommel sind Bauteile zum Erzeugen eines Bilds angeordnet. Mit 39 ist ein Vorentlader bezeichnet, mit 40 ist eine Vorentladungslampe bezeichnet, mit 41 ist ein Primärlader bezeichnet, mit 42 ist ein Sekundärlader bezeichnet, mit 43 ist eine Totalbelichtungslampe bezeichnet, mit 44 ist eine Entwicklungseinheit bezeichnet, mit 45 ist eine Papiervorratskassette bezeichnet, mit 46 ist eine Papierzufuhrwalze bezeichnet, mit 47 ist eine Papierzufuhrführung bezeichnet, mit 48 ist eine Registrierwalze bezeichnet, mit 49 ist ein Übertragungslader bezeichnet, mit 50 ist eine Ablösewalze bezeichnet, mit 51 ist eine Förderführung bezeichnet, mit 52 ist eine Fixiervorrichtung bezeichnet und mit 53 ist ein Ab.lagetisch bezeichnet .

Die Funktionen dieser Bilderzeugungs-Baueinheiten sind bekannt, so daß deren Erläuterung weggelassen ist.
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Gemäß der vorstehenden Beschreibung werden bei der erfindungsgemäßen Bildaufbereitungseinrichtung die Bilddaten aus dem Leser aufgenommen und gepuffert, wobei aufeinanderfolgend für einen jeden Block die maximalen und die minimalen Werte der Bilddaten erfaßt und fortgeschrieben werden. Daher sind am Ende des Lesens der Zeilen des Blocks die maximalen und die minimalen Werte des Blocks ermittelt. Auf diese Weise wird eine schnelle Bildunterscheidungs-Verarbeitung in Echtzeit erreicht.

Ferner werden bei der erfindungsgemäßen Bildaufbereitungseinrichtung die für die Bildunterscheidung erforderlichen maximalen und minimalen Werte der Bildelementedichten für einen jeden Block auf parallele Weise mit verschiedenen Detektoren erfaßt und in verschiedenen Speichern gespeichert. Dies ergibt eine schnelle Bildunterscheidungs-Aufbereitung in Echtzeit.

Bei der erfindungsgemäßen Bildaufbereitungseinrichtung wird die Versetzung durch die Verarbeitungszeit der Bildunterscheidungs-Schaltung mittels des Zeilenpuffers mit einer Kapazität von vier Zeilen kompensiert. Daher erfolgt für die eingegebenen Bilddaten die Verarbeitung nach dem Dither-Verfahren oder die Binärwert-Umsetzung in Echtzeit, so daß eine schnelle Bildverarbeitung erreicht wird.

Mit der erfindungsgemäßen Bildaufbereitungseinrichtung kann eine Vorlage, die ein Binärbild wie Zeichen und ein Halbtonbild wie eine Fotografie enthält, mit hoher Qualität reproduziert werden.

Eine Bildaufbereitungseinrichtung weist einen Speicher zum Speichern von Bilddaten für einen jeden von Blöcken eingegebener Bilddaten, einen Puffer zum Verzögern der

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1 eingegebenen Bilddaten und eine Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der aus dem Puffer zugeführten Bilddaten auf eine Weise auf, die durch das Ausgangssignal des Speichers bestimmt ist.

Claims

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Patentansprüche

Bildaufbereitungseinrichtung, gekennzeichnet durch eine Speichereinrichtung (15, 16) zum Aufteilen eingegebener Bilddaten in eine Vielzahl von Blöcken und zum Speichern von Informationen über die Bilddaten der Blöcke, eine Puffereinrichtung (4) zum Verzögern der eingegebenen Bilddaten und eine Verarbeitungseinrichtung (5) zum Verarbeiten der aus der Puffereinrichtung zugeführten Bilddaten für einen jeden Block auf eine entsprechend einem Ausgangssignal der Speichereinrichtung bestimmte Weise.
2. Bildaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (15, 16) für einen jeden Block bestimmte Werte der Bilddaten der Blöcke speichert.
3. Bildaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einstelleinrichtung (11 bis 14), die die aufeinanderfolgend eingegebenen Bilddaten für die Blöcke mit den bestimmten Werten für die Blöcke

A/22

Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844

Postscheck (München) KIo 670-43-804

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vergleicht, um neu bestimmte Werte einzustellen, und die neu bestimmten Werte in die Speichereinrichtung (15, 16) einspeichert.
4. Bildaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (15,16) für einen jeden Block Maximalwerte und Minimalwerte der Bilddaten der Blöcke speichert.
5. Bildaufbereitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine Parameterbestimmungseinrichtung (26) zum Bestimmen eines Parameters für das Festlegen der Verarbeitungsweise entsprechend den bestimmten Werten und zum Speichern des Parameters.
6. Bildaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (15, 16) einen Parameter für das Festlegen der Verarbeitungsweise aufgrund der Bilddaten in den Blöcken bestimmt und den Parameter speichert.
7. Bildaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (5) die Bilddaten für einen jeden Block entsprechend dem Parameter nach dem Dither-Verfahren verarbeitet oder in Binärwerte umsetzt.
8. Bildaufbereitungseinrichtung, gekennzeichnet durch eine Speichereinrichtung (15, 16) zum Aufteilen eingegebener Bilddaten in Blöcke für m. χ η Bildelemente, wobei m und η ganze Zahlen sind, und zum Speichern bestimmter Werte der Bilddaten der Blöcke für einen jeden Block, eine Einstelleinrichtung (11 bis 14) zum Vergleichen der aufeinanderfolgend eingegebenen Bilddaten der Blöcke mit den bestimmten Werten für die Blöcke und zum

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Einspeichern neu bestimmter Werte Ln die Speichereinrichtung und eine Verarbeitungseinrichtung (5) zum Verarbeiten der Bilddaten auf eine Weise, die durch die in der Speichereinrichtung gespeicherten bestimmten Werte für die Blöcke bestimmt ist.
9. Bildaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Puffereinrichtung (4) zum Verzögern der eingegebenen Bilddaten.
10. Bildaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (15,16) einen ersten Speicher (15) und einen zweiten Speicher (16) zum Speichern erster bestimmter Werte bzw. zweiter bestimmter Werte der Blöcke für einen jeden Block aufweist.
11. Bildaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Speicher (15, 16) für einen jeden Block jeweils Maximalwerte bzw. Minimalwerte der Bilddaten der Blöcke speichern.
12. Bildaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch eine Parameterbestimmungseinrichtung (26) zum Bestimmen eines Parameters für die Festlegung der Verarbeitungsweise aufgrund der in dem ersten bzw. zweiten Speicher (15,16) gespeicherten ersten bzw. zweiten vorbestimmten Werte und zum Speichern des Parameters.
13. Bildaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (5) die Bilddaten für einen jeden Block entsprechend dem Parameter nach dem Dither-Verfahren verarbeitet oder in Binärwerte umsetzt.

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14. Bildaufbereitungseinrichtung, gekennzeichnet durch eine erste und eine zweite Speichereinrichtung (15, 16) zum Aufteilen eingegebener Bilddaten in eine Vielzahl von Blöcken und zum jeweiligen Speichern erster bzw. zweiter bestimmter Werte der Bilddaten der Blöcke für einen jeden Block, eine Wähleinrichtung (17, 18, 26) zum Wählen einer Verarbeitungsweise für die Bilddaten entsprechend den in der ersten bzw. zweiten Speichereinrichtung gespeicherten ersten und zweiten bestimmten ¹^ Werten und eine Verarbeitungseinrichtung (5) zum Verarbeiten der Bilddaten in der durch das Ausgangssignal der Wähleinrichtung bestimmten Weise.
15. Bildaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Puffereinrichtung (4) zum Verzögern der eingegebenen Bilddaten.
16. Bildaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wähleinrichtung (17, 18, 26) eine Parameterbestimmungseinrichtung (26) zum Bestimmen eines Parameters für das Festlegen der Verarbeitungsweise aufgrund der ersten und zweiten bestimmten Werte und zum Speichern des Parameters aufweist.
17. Bildaufbereitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, gekennzeichnet durch eine Einstelleinrichtung (11 bis 14), di^ parallel die aufeinanderfolgend eingegebenen Bilddaten der Blöcke mit den ersten und den zweiten bestimmten Werten der Blöcke vergleicht, um neue erste und zweite bestimmte Werte einzustellen, und die neuen ersten und zweiten bestimmten Werte jeweils in die erste bzw. zweite Speichereinrichtung (15, 16) einspeichert.
18. Bildaufbereitungseinrichtung nach einem der

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Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Speichereinrichtung (15,16) für einen jeden Block von den Bilddaten der Blöcke jeweils Maximalwerte bzw. Minimalwerte speichern.
19. Bildaufbereitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (5) für einen jeden Block entsprechend dem Ausgangssignal der Wähleinrichtung (17, 18, 26) die Bilddaten nach dem Dither-Verfahren verarbeitet oder in Binärwerte umsetzt.
20. Bildaufbereitungseinrichtung, gekennzeichnet durch eine Vorlagenleseeinrichtung (1), eine Unterscheidungseinrichtung (3) zur Unterscheidung von Halbtonwerten und Voll tonwerten eines jeden von Blöcken, die in einer Hauptabtastrichtung der Vorlagenleseeinrichtung angeordnet sind, und eine Ausgabeeinrichtung (5) zur Ausgabe eines Bildsignals, das entsprechend dem Ausgangssignal der Unterscheidungseinrichtung vor dem Ende der Vorlagenabtastung mittels der Vorlagenleseeinrichtung verarbeitet ist.
21. Bildaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine Puffereinrichtung (4) zum Verzögern von aus der Bildleseeinrichtung (1) zugeführten Bilddaten.
22. Bildaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterscheidungseinrichtung (3) für einen jeden Block den Halbtonwert oder den Volltonwert eines jeden Blocks entsprechend einem Bezugswert ermittelt.
23. Bildaufbereitungseinrichtung, gekennzeichnet

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durch eine Vorlagenleseeinrichtung (1), eine Unterscheidungseinrichtung (3) zum Unterscheiden von Halbtonwerten und Volltonwerten für jeden von Blöcken, die in einer Hauptabtastrichtung der Vorlagenleseeinrichtung angeord net sind, und eine Ausgabeeinrichtung (5) zum Ausgeben eines Bildsignals, das entsprechend dem Ergebnis der Unterscheidungseinrichtung nach der Abgabe von Signalen für eine vorbestimmte Mehrzahl von Zeilen aus der Vorlagenleseeinrichtung verarbeitet ist.
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24. Bildaufbereitungseinrichtung nach Anspruch' 23, gekennzeichnet durch eine Puffereinrichtung (4) zum Verzögern von aus der Vorlagenleseeinrichtung (1) zugeführten Bilddaten.
25. Bildaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterscheidungseinrichtung (3) für einen jeden Block den Halbtonwert oder den Volltonwert entsprechend einem bestimmten Wert des jeweiligen Blocks ermittelt.