DE3546135A1

DE3546135A1 - Verfahren und einrichtung zur bildverarbeitung

Info

Publication number: DE3546135A1
Application number: DE19853546135
Authority: DE
Inventors: Katsuhito Tokio/Tokyo Dei; Naoto Yokohama Kanagawa Kawamura; Yoshinobu Kawasaki Kanagawa Mita; Yuji Nishigaki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-12-28
Filing date: 1985-12-27
Publication date: 1986-08-14
Also published as: GB2170373A; DE3546135C2; US5231677A; GB2170373B; GB8531765D0

Description

TeDTKE - BüHLING - KlNNE - GrUPE _

O f* O ■' Dipl.-Ing. H.Tiedtke

Pellmann - Grams - Ötruif

_Di_Pi,chem. asüh

-8- O O 4 O I O O Dipl.-Ing. R. Kinne

Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2

Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: O 89-537377 cable: Germaniapatent München

27. Dezember 1985 DE 5432

Canon Kabushiki Kaisha Tokio, Japan

Verfahren und Einrichtung zur Bildverarbeitung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bildverarbeitung für die Verwendung in digitalen Kopiergeräten, Faksimilegeräten oder dergleichen, in denen ein Bild als elektrisches Signal verarbeitet wird.

Bei den sog. digitalen Kopiergeräten wird im allgemeinen ein Bild mittels eines Ladungskopplungs- bzw. CCD-Sensors oder dergleichen abgetastet und die digitalisierten Daten werden mit einem digitalen Drucker wie einem Laserstrahldrucker oder dergleichen ausgegeben, wodurch das Bild reproduziert wird. Diese digitalen Kopiergeräte haben nun infolge der Entwicklung digitaler Einrichtungen anstelle der herkömmlichen analogen Kopiergeräte weite Verbreitung gefunden. Bei diesen digitalen Kopiergeräten wird üblicherweise die Gradation nach einem Ditherverfahren oder einem Dichtemusterverfahren reproduziert, um damit ein Bild mit Halbtönen zu reproduzieren. Bei diesen Verfahren bestehen jedoch die folgenden beiden schwerwiegenden Probleme:

A/25

-9- DE S432

(1) Wenn eine Vorlage ein Rasterbild ist, erscheint im

Kopiebild ein periodisches Streifenmuster, das nicht auf der Vorlage ist.

(2) Wenn eine Vorlage Linienzeichnungen, Zeichen oder

dergleichen enthält, wird durch das Ditherverfahren an manchen Stellen der Rand abgeschnitten, so daß die Bildqualität verschlechtert ist.

Die Erscheinung gemäß (1) wird Moire-Erscheinung genannt, von der anzunehmen ist, daß sie infolge der nachstehenden Ursachen (A) und (B) oder dergleichen entsteht.

,_ (A) Moire, das durch die Rastervorlage und die Eingangs-

signal-Abtastung verursacht ist.

(B) Moire, das durch die Rastervorlage und die Dither-Schwellenwertmatrix verursacht ist,

Dieses Moire gemäß (A) wird durch das Auftreten einer Schwebungsfrequenz

Δι = (f_s - nf_Q| (Bildelemente/mm) ....(1)

verursacht. Diese Schwebungsfrequenz Δ£ entsteht aus einer hohen Frequenz nf_Q (Bildelemente/mm), die η-mal so groß wie eine Rasterfrequenz f_Q (= 1/P_Q)(Bildelemente/ mm) ist, welche durch die Rasterteilung P~ (mm) der

Rastervorlage bestimmt ist, und durch eine Eingangssig-30

nal-Abtastfrequenz f (= 1/P ) (Bildelemente/ mm), die sich aus einer Eingabesensor-Teilung P (mm) ergibt.

Wenn andererseits die Dither-Schwellenwert-Matrix als

Punktekonzentrations-Matrix wie Verdickungs-Matrix oder 35

dergleichen ausgebildet ist, hat im allgemeinen auch das

III I)I. M.W

Ausgabebild eine Pseudo-Rasterstruktur, wodurch eine Schwebung zwischen dem eingegebenen Rastervorlagenbild und dem Ausgabebild verursacht wird und das Moire gemäß c (B) entsteht. Nimmt man an, daß die Wiederkehrperioden-Teilung des Dither-Schwellenwerts auf dem Aufzeichnungspapier P_n (mm) ist, ergibt sich eine Raumfrequenz f~ = 1/P_D (Bildelemente/mm), so daß sich folgende Schwebungsfrequenz ergibt

ΔΕ = |f_Q - £_DI (Bildelemente/mm) (2)

Von den beiden Moire-Erscheinungen gemäß (A) und (B) tritt das Moire (B) am stärksten in Erscheinung. Dies ist deshalb der Fall, weil bei dem Moire (A) im allgemeinen der Wert η der η-mal höheren Frequenz der Rastervorlage ungefähr 3 bis 6 beträgt, wobei eine Übertragungsfunktion (MTF) oder dergleichen des Licht zu dem Sensor führenden optischen Systems oder dergleichen bei dieser Frequenz ziemlich stark abfällt, so daß auch der Kontrast der Moirestreifen gering ist.

Durch die auf den vorstehend genannten Ursachen beruhenden Moire-Erscheinungen wird die Qualität des Ausgabebilds beträchtlich verschlechtert. Daher wurden bisher 25

verschiedenerlei Maßnahmen und Untersuchungen getroffen.

Beispielsweise kann mit einem auf einem Zufalls-Ditherverfahren beruhenden Verfahren das Moire unterdrückt werden, jedoch ergeben sich sandige und körnige Bilder,

so daß die Bildqualität verschlechtert ist. Von Paul G. 30

Roetling wurde in "J. Opt. Soc. Am.", Band 66, Nr. 10, Oktober 1976, Seite 985 ein Verfahren "ARIES" vorgeschlagen. Nach diesem Verfahren ARIES werden die Mittelwerte der Dichten vor und nach der binären Digitalisierung

miteinander verglichen und es wird der Schwellenwert 35

unter Gegenkopplung so gesteuert, daß die Mittelwerte

-11- DF 5 432

gleich werden. Bei diesem Verfahren ist jedoch die Schaltungsausstattung kompliziert, wobei auch keine ausreichende Unterdrückung des Moires erreicht wird.

Andererseits ist von Takashima und anderen in "Meshing of Mixture Image of Characters and Photographs", Institute of Image Electronics, Dissertation 83-3, Seite 13 ein Umrasterungsverfahren beschrieben. Nach diesem Umrasterungsverfahren wird das Rasterbild mit einem Dithermuster durch einen Farbdämpfungs- bzw. Tönungsdämpfungsprozess (bzw. Mittelungsprozess mit peripheren Bildelementen) neu gerastert, so daß das Moire unterdrückt wird und das Kornrauschen vermindert wird.

Der Tönungsdämpfungsprozess bzw. Mittelungsprozess ergibt jedoch eine Verringerung der Auflösung. D.h., wenn das Moire unterdrückt werden soll, ist das Auflösungsvermögen vermindert, während das Moire nicht unterdrückt wird, wenn das Auflösungsvermögen beibehalten werden soll. Es

ist daher unvermeidbar, im voraus nur den Rasterbildbereich herauszuziehen und nur an diesem Bereich das genannte Verfahren anzuwenden. Zu diesem Zweck ist eine sog. Bildbereichtrennung erforderlich. Gemäß dieser Bildbereichtrennung kann das vorstehend genannte Verfahren

aber nicht auf einfache Weise ausgeführt werden, da es

schwierig ist, ein hochgenaues und schnelles Verfahren und insbesondere ein Verfahren zu erreichen, das für die Ausführung mit der Schaltungsausrüstung auf dem gegenwärtigen technischen Niveau geeignet ist. Selbst wenn die 30

Bildbereichtrennung erreicht wird, werden bei einem solchen Verfahren die Hochfrequenzkomponenten in dem Bild gleichfalls gemittelt und geglättet, so daß das Verfahren immer noch unzureichend ist.

-12- DE 54,

|₂5A6135

Andererseits werden die Zeichen und Linienzeichnungen der Vorlage, bei der das Problem (2) auftritt, durch den Ditherprozess fein aufgeteilt, so daß insbesondere der Randbereich an manchen Stellen abgeschnitten wird, wodurch die Druckqualität verschlechtert wird. Diese Erscheinung ist insbesondere in dem Fall ausgeprägt, daß das Dithermuster ein Punktekonzentrationsmuster wie ein Verdickungsmuster oder dergleichen ist, das vorangehend genannt wurde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zum Ausschalten der vorstehend genannten Mängel ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bildverarbeitung zu schaffen, mit dem

bzw. der aus einem eingegebenen Bildsignal ein sehr ge-15

naues Bild hoher Qualität gewonnen werden kann.

Weiterhin sollen mit der Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bildverarbeitung geschaffen werden, mit denen Zeichen und Linienzeichnungen dadurch mit hoher Vorlagentreue reproduziert werden können, daß die im Falle einer Rastervorlage auftretende Moire-Erscheinung unterdrückt wird und die Hochfrequenzkomponente des eingegebenen Bilds beibehalten wird.

In praktischer Ausführung sollen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mit der erfindungsgemäßen Einrichtung die Bildverarbeitungen entsprechend den Eigenschaften eines eingegebenen Bildsignals dadurch ausgeführt werden, daß entsprechend einem Randerfassungssignal aus dem Erfassen von Randbereichen des eingegebenen Bildsignals selektiv entweder die durch Glätten des eingegebenen Bildsignals erhaltenen Daten oder die Daten des nicht geglätteten eingegebenen Bildsignals ausgegeben werden

oder aber diese geglätteten Daten und die nicht geglätte-35

ten Daten in einem Mischungsverhältnis ausgegeben werden,

,3^6135

-13- DE 54

das dem Randerfassungssignal entspricht.

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

Fig. 1 ist eine Blockdarstellung der erfindungsgemäßen Bildverarbeitungseinrichtung gemäß einem ersten ,Q Ausführungsbeispiel.

Fig. 2 zeigt Frequenzkennlinien verschiedenartiger Bilder.

Fig. 3 bis 5 sind Frequenzkennlinien-Darstellungen verschiedenartiger Differenzierfilter.

Fig. 6 ist eine Frequenzkennlinien-Darstellung eines Glättungsfilters.

Fig. 7 ist eine Blockdarstellung der erfindungsgemäßen Bildverarbeitungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.

__e Fig. 8 ist eine Darstellung von Gamma-Umsetzungskenn-2b

linien eines Steuersignalgenerators 2.

Fig. 9 und 10 sind Darstellungen, die Beispiele der Funktion eines Differenzierwert-Detektors 1 zum linearen Differenzieren zeigen.

Fig. 11 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für die Funktion eines Glättungsprozessors 3 zeigt.

Fig. 12 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für die 35

Funktion einer Randbetonungsschaltung 5 zeigt.

-14- DE 5432

Fig. 13 zeigt Kurvenformen von Signalen an jeweiligen Teilen der Einrichtung nach Fig. 7.

Fig. 14 ist ein ausführliches Schaltbild des Differenzierwert-Detektors 1 .

Fig. 15 ist eine ausführliche Blockdarstellung von Lineardifferenzierschaltungen 306 und 312.

Fig. 16 ist ein Zeitdiagramm, das die Funktion der Lineardifferenzierschaltungen veranschaulicht.

Fig. 17 ist ein Schaltbild eines Multiplizierers.

Fig. 18 ist eine ausführliche Blockdarstellung einer Lineardifferenzierschaltung gemäß einem weiteren Beispiel.

Fig. 19 ist eine ausführliche Blockdarstellung der Randbetonungsschaltung 5.

Fig. 20 ist das Schaltbild eines Puffers.

Fig. 21 ist eine Darstellung eines Bildbereichs

Fig. 22 ist eine Darstellung, die die Funktion der Randbetonungsschaltung 5 veranschaulicht.

Fig. 23 ist eine ausführliche Blockdarstellung des Glättungsprozessors 3.

Fig. 24 ist eine Darstellung, die die Funktion des 35

Glättungsprozessors 3 veranschaulicht.

-15- DE 5432

Fig. 25 ist eine Darstellung eines Gleichungskerns für einen anderen Glättungsprozess.

Fig. 26 ist eine Blockdarstellung zur Erläuterung der Ausführung des Glättungsprozesses nach Fig.

Fig. 27A, 27B und 27C zeigen andere Gamma-Umsetzkennlinien des Steuersignalgenerators

Fig. 28 zeigt einen Gleichungskern für das lineare Differenzieren.

,_ Fig. 29 ist ein Schaltbild einer herkömmlichen FaI-15

tung s s chaltung.

Fig. 30 bis 32 sind Schaltbilder von Faltungsschaltungen der erfindungsgemäßen Bildverarbeitungseinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel. 20

Fig. 33 ist eine Blockdarstellung der erfindungsgemäßen Bildverarbeitungseinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Fig. 34 ist eine ausführliche Blockdarstellung der Bildverarbeitungseinrichtung nach Fig.

Fig. 35 zeigt Kurvenformen von Signalen an jeweiligen Teilen der Einrichtung nach Fig.

£§46135

-16- DE 5

Grundlegender Aufbau, Fig. 1 bis 6

Der grundlegende Aufbau einer erfindungsgemäßen Bildver-C₃ arbeitungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 gezeigt. Diese Einrichtung weist einen Randdetektor a, eine Randbetonungsschaltung b, eine Glättungsschaltung c und einen Mischer d auf. Der Randdetektor a hat eine derartige Raumfrequenzcharakteristik, daß die _n Ränder von Zeichen, Linienzeichnungen und Bildern erfaßt werden, während die Rasterung eines Rasterbilds nicht als Ränder erfaßt wird, was nachfolgend erläutert wird. Die Randbetonungsschaltung b gibt ein randbetontes Bildsignal für das Vorlagenbild oder das Bild aus, in welchem das Vorlagenbild und die Ränder in einem bestimmten Verhältnis gemischt sind. Die Glättungsschaltung c glättet das Bild bzw. das Bildsignal. Der Mischer d ändert das Mischungsverhältnis zwischen dem randbetonten Bildsignal und dem geglätteten Bildsignal entsprechend einem Signal aus dem Randdetektor und gibt Bilddaten mit jeweils unterschiedlichem Mischungsverhältnis aus. Auf diese Weise werden die Rasterungen des Rasterbilds als Nichtrandbereich bestimmt und zu deren Mittelung der Glättungsprozess ausgeführt, wodurch das Auftreten der Moire-Erscheinung verhindert wird. Andererseits werden die 25

Ränder von Zeichen, Linienzeichnungen und Bildern als

Randbereich bestimmt und diese Ränder hervorgehoben, wodurch die Zeichen gerastert werden und eine Verringerung der Bildschärfe verhindert wird. Da ferner der Randbereich und der Nichtrandbereich kontinuierlich ineinan-30

der übergehen, tritt an der Grenze keine Strukturänderung

Das bei diesem Ausführungsbeispiel angewandte Prinzip wird nun im Hinblick auf die Frequenzcharakteristika beschrieben. Zunächst ist die Anzahl von Rasterlinien des

-17- DE 5

J₃S Λ 6 1 3

Rasterbilds einer Vorlage 120 bis 150 im Falle eines gewöhnlichen Schwarz/Weißbilds und 133 bis 175 im Falle eines Farbbilds. Das Auftreten des Moire ist Wahlscheinen lieh, wenn der Rasterwinkel 0 bis 45° beträgt. Wenn der Rasterwinkel 45° beträgt, ist in der Hauptabtastrichtung beim Lesen einer Zeile die Rasterteilung maximal und die Raumfrequenz niedrig, während bei dem Rasterwinkel 0° die Rasterteilung minimal ist und die Raumfrequenz hoch ist. Die Raumfrequenzen bei den Rasterwinkeln 0° und 45° sind in der Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle 1

Raumfrequenz

Rasterlinien-

anzahl 0° 45'

120 4,724 1/mm 3,341 1/mm

133 5,236 1/mm 3,703 1/mm

150 5,906 1/mm 4,176 1/mm

175 6,89 1/mm 4,872 T/mm

Gemäß der Darstellung bei a in Fig. 2 hat die Frequenzcharakteristik eines solchen Rasterbilds Spitzenwerte bei einer Grundfrequenz und bei deren Harmonischen. Anderer-^M

seits haben das Zeichenbild und das fotografische Bild mit kontinuierlicher Gradation die Frequenzcharakteristika gemäß den Darstellungen bei b bzw. c in Fig. 2. Für derartige Mischbilder aus Zeichen, Fotografien und Rasterbildern erhalten bei dem Ausführungsbeispiel Raumfil-35

ter des Randdetektors, der Randbetonungsschaltung und der

-18- DE 5432

Glättungsschaltung Frequenzcharakteristika, die folgende Bedingungen erfüllen:

j- Bedingung 1 : Die Spitzenfrequenz des Raumfilters des Randdetektors wird niedriger als die erste harmonische Frequenz des Rasterbilds eingestellt.

Bedingung 2: Die Spitzenfrequenz des Raumfilters der Randbetonungsschaltung wird höher als die Spitzenfrequenz des Raumfilters des Randdetektors eingestellt.

Bedingung 3: Die Frequenzkennlinie des Raumfilters der Glättungsschaltung wird auf ausreichende Weise an der Frequenz der ersten Harmonischen des Rasterbilds sowie

auch auf ausreichende Weise an der Frequenz herabgesetzt, die der Dither-Periode des Ausgangssignals entspricht.

Obzwar es verschiedenerlei Arten von Raumfiltern für das Erfassen der Ränder gibt, hat bei konstanter Matrixgröße, die die Abmessungen der Schaltungsausstattung beeinflußt, ein Filter zum linearen Differenzieren einen Spitzenwert auf einer niedrigeren Frequenz als ein Filter zum quadratischen Differenzieren. Das Filter zum quadratischen

Differenzieren hat zwar keinerlei Ausrichtung, jedoch hat 25

das Filter zum linearen Differenzieren eine Ausrichtung, so daß es notwendig ist, die Quadratwurzel aus der Summe der Quadrate der Gradienten in mindestens zwei Richtungen zu bilden oder aber als Näherungswert die Summe der Absolutwerte der Gradienten in mindestens zwei Richtungen, den Maximalwert der absoluten Werte der Gradienten in mindestens zwei Richtungen oder dergleichen heranzuziehen. Ferner ist das lineare Differenzieren weniger anfällig gegen punktförmige Störungen bzw. Punkterauschen als

das quadratische Differenzieren. Gemäß den vorstehenden 35

Ausführungen ist es daher anzustreben, als Raumfilter des

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Randdetektors a das Lineardifferenzierfilter zu verwenden.

c Im Gegensatz dazu ist als Raumfilter der Randbetonungsschaltung b das Filter zum quadratischen Differenzieren ohne Ausrichtung und mit einem Spitzenwert bei einer höheren Frequenz dem Lineardifferenzierfilter überlegen.

Zum Ermitteln der Zusammenhänge zwischen den Frequenzcharakteristika der vorstehend erläuterten verschiedenen Raumfilter wurden diese zur Vereinfachung durch eindimensionale schnelle Fourier-Transformation bzw. FF-Transformation berechnet, deren Ergebnisse nachfolgend gezeigt sind. Beispielsweise wird die Berechnung für den Fall vorgenommen, daß eine 4x4-Dithermatrix verwendet wird, bei der das Leseabtastintervall des Eingabesystems 1/16 mm ist und das Intervall des Ausgabesystems 16 Punkte/mm ist. Hinsichtlich der Raumfrequenz ist die Periode des Dithermusters 4(1/mm). Ferner kann bei dem Lesen mit dem Abtastintervall von 1/16 mm nach dem Abtasttheorem eine Frequenz von bis zu 8(1/mm) erfaßt werden.

Für den Fall einer 5x5-Dithermatrix sind jeweils die

eindimensionalen FF-Transformationen in Fig. 3 für ein 25

Quadratdifferenzierfilter (-1, 0, 2, 0, -1), in Fig. 4 für ein Lineardifferenzierfilter (-1, 0, 0, 0, 1) sowie in Fig. 5 für ein weiteres Lineardifferenzierfilter (-1, -1, 0, 1,1) gezeigt.

Die Spitzenwerte treten jeweils an Stellen bzw. Frequenzen 4(1/mm), 2(1/mm) bzw. 2, 5 (T/mm) auf. Vergleicht man mit den Raumfrequenzen des Rasterbilds nach Tabelle 1, so ist im Falle des Lineardifferenzierfilters die Bedingung 1 für alle Rasterlinien-Anzahlen nach Tabelle 1 erfüllt; _o

im Falle des Quadratdifferenzierfilters kann bei 45 die

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Bedingung 1 bei den Rasterlinien-Anzahlen 120 und 133 nicht erfüllt werden, so daß die Rasterung als Ränder erfaßt wird. Vergleicht man die beiden Lineardifferenzierfilter, so ist das Filter (-1, -1, 0, 1, 1) mit einer größeren Impulsbreite überlegen. Dies ist deshalb der Fall, weil mit zunehmender Impulsbreite die Höhe des zweiten Spitzenwerts abnimmt und eine große Impulsbreite es ermöglicht, den Randbereich, in dem die Ränder hervor-

~ gehoben werden, auf breite Weise zu erfassen. Wenn zur Randerfassung das Lineardifferenzierfilter (-1, -1, 0, 1, 1) verwendet wird und für die Randbetonung das Quadratdifferenzierfilter (-1, 0, 2, 0, -1) verwendet wird, sind deren Spitzenfrequenzen jeweils 2,4(1/mm) bzw. 4(1/mm), so daß die Bedingung 2 erfüllt ist. D.h., durch die

Randerfassung wird der Bereich herausgezogen, in dem die Ränder auf ausgedehnte Weise betont werden, während für die Randbetonung das Raumfilter verwendet wird, das zum Erzeugen scharfer Ränder geeignet ist.

In der Fig. 6 ist die Frequenzcharakteristik bzw. der Frequenzgang gemäß der eindimensionalen FF-Transformation des Glättungsfilters (1, 1, 1,1,1) für die 5x5-Matrix gezeigt. Bei Frequenzen über der Grundfrequenz

3,34 1(1/mm) des Rasterbilds mit 120 Linien bei Winkeln 25

über 45° ist die Intensität gering. Ferner ist bei der Teilung bzw. Teilungsfrequenz 4(1/mm) der 4x4-Dithermatrix die Intensität ausreichend gering, so daß die Bedingung 3 erfüllt ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel werden durch die Verwendung der Raumfilter mit den Frequenzcharakteristika gemäß den genannten Bedingungen 1 bis 3 für den Randdetektor, die Randbetonungsschaltung und die Glättungsschaltung der

flache bzw. ebene Bereich des Bilds und das Rasterbild 35

nicht als Nichtrandbereiche erfaßt und durch den Glät-

-21- ^; DE 543?

tungsprozess gemittelt, während die Zeichen, die Linienzeichnungen und die Randbereiche der Bilder als Randbereiche bestimmt werden und diese Ränder hervorgehoben werden. Andererseits werden an der Grenze zwischen dem Randbereich und dem Nichtrandbereich diese Bereiche kontinuierlich miteinander durch Ändern des Mischungsverhältnisses des Mischers entsprechend dem Signal aus dem Randdetektor verbunden. Auf diese Weise wird das Moire im ,Q Falle des Rasterbilds verhindert, während die Rasterung der Zeichen und die Verringerung der Schärfe der Bilder verhindert wird. Ferner wird das Auftreten einer Änderung an der Unstetigkeit zwischen dem Randbereich und dem Nichtrandbereich verhindert. Weiterhin müssen keine Raum- j. filter für große Matrixformate eingesetzt werden, so daß die Ausmaße der Schaltungsausstattung verringert werden können und das Ausführungsbeispiel auch auf vorteilhafte Weise als hochintegrierte Schaltung aufgebaut werden kann.

Die Fig. 7 ist eine Blockdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bildverarbeitungseinrichtung. Die Fig. 7 zeigt ein Eingangsbildsignal S₁, einen Differenzwertdetektor 1, der den Absolutwert des linear

differenzierten Werts des Eingangsbildsignals S₁ erfaßt 2b ι

und der dem Randdetektor a nach Fig. 1 entspricht, ein Differenziersignal S₂ am Ausgang des Differenzierwertdetektors 1, einen Steuersignalgenerator 2 zum Erzeugen von Steuersignalen S, und S- aus dem Differenziersignal S₂, wobei das Steuersignal S, und das Steuersignal S, komple- -J ^

mentär sind, und einen Glättungsprozessor 3 zum Glätten des Eingangsbildsignals S₁, der der Glättungsschaltung c nach Fig. 1 entspricht. Ferner zeigt die Fig. 7 ein durch den Glättungsprozessor 3 geglättetes Bildsignal S,, einen

Multiplizierer 4 zum Bilden des Produkts aus dem geglät-35

teten Bildsignal S, und dem Steuersignal S₃, ein Aus-

-22- DE 5432

gangssignal S_ des Multiplizierers 4, eine Randbetonungsschaltung 5 zum Hervorheben des Randbereichs des Eingangsbildsignals S-, ein Randsignal Sg aus der Randbeto-

p- nungsschaltung 5, ein von außen eingegebenes Konstantensignal Sq, einen Multiplizierer 6 zum Bilden des Produkts aus dem Randsignal S„ und dem Konstantensignal S_g, ein von dem Multiplizierer 6 abgegebenes Randsignal S_1n und einen Addierer 7 zum Bilden der Summe aus dem Randsignal S₁Q und dem Eingangsbildsignal S.. Die in Fig. 1 gezeigte Randbetonungsschaltung b ist aus der Randbetonungsschaltung 5, dem Multiplizierer 6 und dem Addierer 7 aufgebaut und mit 302 bezeichnet.

Weiterhin zeigt die Fig. 7 ein randbetontes BildsignalSH 15

als Ausgangssignal des Addierers 7, einen Multiplizierer 8 zum Bilden des Produkts aus dem randbetonten Bildsignal S₁₁ und dem Steuersignal S₄, ein Ausgangssignal S₁₂ des Multiplizierers 8, einen Addierer 9 zum Bilden der Summe aus den Ausgangssignalen S₇ und S₁ ₇ und ein verarbeitetes Bildsignal S..., als Ausgangssignal des Addierers 9. Der in Fig. 1 gezeigte Mischer d ist durch die Multiplizierer 4 und 8 und den Addierer 9 gebildet und mit 305 bezeichnet.

In der der Randbetonungsschaltung b entsprechenden Rand-25

betonungsschaltung 302 wird von dem Multiplizierer 6 das Ausgangssignal der Randbetonungsschaltung 5 (als Randdetektor) mit dem Steuersignal Sg multipliziert. Der Multiplizierer 6 kann durch einen Festspeicher oder dergleichen gebildet sein, während für das Steuersignal S_Q keine 30

Einschränkung auf einen Multiplikationskoeffizienten besteht, sondern dieses Signal ein codiertes Signal sein kann.

Nimmt man an, daß A ein bestimmtes Obiektbildelement als 35

Objekt der Bildverarbeitung ist, werden das Bildelement

DE 5 43 2

und der Wert, von dem die Randerfassungsgröße mit einem bestimmten Koeffizienten multipliziert wurde, durch den Addierer 7 addiert, so daß das Objektbildelement am Rand κ hervorgehoben ist. In dem Mischer 305 wird das Ausgangssignal der Randbetonungsschaltung 302 mit dem Ausgangssignal des Glättungsprozessors 3 in einem geeigneten Mischungsverhältnis gemischt. Entsprechend dem Ausgangssignal des Differenzierwertdetektors 1, das in den dem Mischer 305 vorgeschalteten Steuersignalgenerator 2 eingegeben wird, wird an den Addierer 9 entweder das Steuersignal S, oder das Steuersignal S₄ abgegeben. Die Steuersignale S., und S₄ müssen nicht unbedingt die komplementären Signale sein, was nachfolgend erläutert wird. Die Kennlinien der Steuersignale S₃ und S₄ können mit einem Steuersignal S₅ beliebig gewählt werden. In dem Multiplizierer 8 wird das Ausgangssignal der Randbetonungsschaltung 302 entsprechend dem Steuersignal S₄ multipliziert. In dem Multiplizierer 4 wird das Ausgangssignal des Glättungsprozessors 3 entsprechend dem Steuersignal S, multipliziert. Die Ausgangssignale der Multiplizierer 4 und 8 werden in dem Addierer 9 addiert, wobei die addierten Signale zu dem Bildverarbeitungs-Ausgangssignal S₁₃ werden.

Die Blockdarstellung nach Fig. 7 kann durch folgende Ausdrücke bzw. Gleichungen dargestellt werden:

Zuerst führen der Differenzierwertdetektor 1 und der Steuersignalgenerator 2 eine arithmetische Berechnung gemäß folgender Gleichung (1) aus:

-.1 1 1 1 Ii 1 1 1 1 1 00000 -1-1-1-1-1 —1 — I—1—1—1 —*

•1 1 0-1-1-, 1 1 0-1-1 1 1 0-1-1 1 1 0-1-1 1 1 0-I-1-J

_DE5?£46135

Hierbei sind I die eingegebenen Bilddaten, E das Steuersignal S. und £ eine Normierfunktion zum Normieren des Steuersignals S₄ auf den Maximalwert "1".

Aus dem Addierer 7 wird folgendes Ausgangssignal erhalten:

rOO-100
00000

G= I+ kl -10 4 0-1
00000
-00-100-

Hierbei ist G das Ausgangssignal des Addierers 7 und k. die Konstante des Konstantensignals S«. Aus dem Glättungsprozessor 3 wird folgendes Ausgangssignal erhalten:

H =

rllllh
11111
11111
11111

-1 1 1 1 l->

Dabei ist H das Ausgangssignal des Glättungsprozessors 3.

Auf diese Weise kann der Wert 0 des Ausgangssignals S₁₇ 30

des Addierers 9 durch die folgende Gleichung (4) ausgedrückt werden:

-25-

= Ε

-00-ΙΟΟη

οοοοο

-10 4 0-1

οοοοο

■ΟΟ-ΙΟΟ-¹

rl 1 1 1 1· 11111 11111

11111 -11111·

DE 5432

— W

Die in der Gleichung (4) in den eckigen Klammern dargestellten Kerne ergeben die Faltungen mit dem Bildsignal I. Als Kerne *1 bis *4 können verschiedenerlei abgewandelte Formen in Betracht gezogen werden, wofür Beispiele in der Tabelle 2 gezeigt sind.

Tabelle

1	1	1	1	0	0	1	1	1	1
1	1	1	0	-i	-1	0	1	1	.1
1	1	0	-1	-1	-1	-1	0	1	"l
1	0	-1	-1	-1	-1	-1	-1	.0	1
0	-1		-1	-1	-1	-1	-1	-1	0

DE 5432

-1	0	0	0	-1	1	1	1	1	1
0	0	0	0	0	1	2	2	2	1
0	0	.4	0	0	1	2	3	2	1
0	0	0	0	0	1	2	2	2	I
-1	0	0	0	-1	1	r	1	1	1

Die Fig. 8 zeigt ein Beispiel von Kennlinien der Funktion f des Steuersignalgenerators 2.

Bei E = f(x) gilt

E=O für 0 ix < 0,2
E = 1,67 x -0,33

für 0,2 S. x < 0,8 und
E = 1 für 0,8 < χ <M

Es wird anhand des Falls erläutert, daß die Eingangs- und Ausgangssignale auf 0 bis 1 normiert sind.

Die Fig. 9 und 10 sind Darstellungen zur Erläuterung der Funktion des Randdetektors bzw. Differenzierwertdetektors bei dem linearen Differenzieren. Diese Darstellungen sind in einer Dimension in der Hauptabtastrichtung gezeigt.

Da gemäß den vorangehenden Erläuterungen der Differenzierwertdetektor 1 als eine Art Bandpaßfilter dient,

erhält in dem Fall, daß das Eingangsbildsignal für das 30

Rasterbild mit der Hochfrequenzkomponente gemäß Fig. 9 mittels des Gleichungskerns f-1, -1, 0, 1, 1) in der Hauptabtastrichtung gefaltet wird, das Ausgangssignal S- einen kleinen Wer! »vie 0,1 bis 0,2.

Falls im Gegensatz dazu das Eingangsbildsignal verhält-

-27- DE 5432

nismäßig niedrige Frequenz hat (wie beispielsweise bei

vertikalen Linien von Zeichen oder dergleichen), erhält gemäß Fig. 10 durch den gleichen Faltungsprozess das c Ausgangssignal S- einen hohen Wert.

Gemäß Fig. 8 stellt der Steuersignalgenerator 2, der die Gamma-Umsetzung ausführt, das Steuersignal S₃ auf "1" und das Steuersignal S. auf "0" ein, wenn das Differenziersignal S- kleiner als 0,2 ist. Wenn andererseits das Differenziersignal S- größer als 0,8 ist, wird das Steuersignal S₃ auf "0" und das Steuersignal S₄ auf "1" eingestellt. Wenn das Differenziersignal S- in dem Bereich von 0,2 bis 0,8 liegt, ändern sich die Steuersignale S₃ und S. gemäß Fig. 8 entsprechend dem Differenziersignal S- so, daß die Summe aus den Steuersignalen S₃ und S₄ immer "1" ist.

Andererseits ist das Eingangsbildsignal S₁ an den Eingang des Differenzierwertdetektors 1 sowie auch gleichzeitig

an die Eingänge des Glättungsprozessors 3 und der Randbetonungsschaltung 5 angelegt.

Die Fig. 11 veranschaulicht die Funktion des Glättungsprozessors 3 und zeigt zur Erläuterung als Beispiel eine 25

Dimension in der Hauptabtastrichtung. In diesem Fall ist

ti 1 II

der Kern (1, 1,1,1,1) und hat überall den Inhalt "1 so daß das Tiefpaßfilter so gestaltet ist, daß der Mittelwert von fünf Bildelementen ausgegeben wird. Das eingegebene Bildsignal S₁ wird auf gleichartige Weise zu dem geglätteten Bildsignal S

Die Fig. 12 veranschaulicht die Funktion der Randbetonungsschaltung 5 und zeigt auf gleichartige Weise für die Erläuterung eine Dimension in der Hauptabtastrichtung. Der Kern ist (-1, 0, 2, 0, -1) und hat die bekannte

Randerfassungscharakteristik der quadratischen Differenzierung. Das Ausgangssignal S_g hat in den flachen bzw. gleichmäßigen Bereichen den Spitzenwert "O" und in den r Randbereichen positive und negative Spitzenwerte.

Das Randsignal S„ wird von dem Multiplizierer 6 mit dem konstanten Signal S_q multipliziert und durch den Addierer 7 zu dem Eingangsbildsignal S₁ addiert, so daß daraus das randbetonte Signal S₁₁ abgeleitet wird. Obwohl das nicht gezeigt ist, ist wegen der geringfügigen Verzögerung des Randsignals S₁Q gegenüber dem Eingangsbildsignal S₁ tatsächlich eine Verzögerungsschaltung vorgesehen, mit der die Zeiten der Eingabe des Randsignals S₁₀ und des Eingangsbildsignals S₁ in den Addierer 7 miteinander in b '

Übereinstimmung gebracht werden.

In dem Randbereich, in dem das Ausgangssignal des Differenzierwertdetektors 1 hoch ist, ist das Steuersignal S., klein, während das Steuersignal S₄ groß ist. Wenn im Gegensatz dazu das Differenziersignal S- klein ist, ist das Steuersignal S₃ groß, während das Steuersignal S₄ klein ist. Wie in Verbindung mit der Fig. 8 ausgeführt wurde, sind die Steuersignale S, und S₄ einer Gamma-Umsetzung unterzogen, so daß ihre Summe immer "1" ist. Daher wird die Summe der Ausgangssignale der Multiplizierer 4 und 8 in der Weise gesteuert, daß die Komponente des randbetonten Signals S₁₁ angehoben ist, wenn das Differenziersignal S₂ groß ist, und die Komponente des geglätteten Bildsignals S, angehoben ist, wenn das Differenziersignal S~ klein ist.

Die Fig. 13 veranschaulicht die vorstehend beschriebene Lage, wobei das Differenziersignal S₂ darstellt, daß die Ränder in den Bereichen unter Ausschluß der Schwingungen mit kleiner bzw. kurzer Periode (entsprechend der Raster-

-29- DE 5432

periode) in dem Eingangsbildsignal S. erfaßt werden.

Das Steuersignal S. wird durch die Gamma-Umsetzung des c Differenziersignals S₇ abgeleitet und an den Bereichen außerhalb der in Fig. 13 gezeigten vier Scheitelwerte des Differenziersignals S- auf "0" eingestellt. Das Steuersignal S₃ entspricht dem Signal (1-S,). Die Fig. 13 zeigt ferner das geglättete Bildsignal S_fi und das randbetonte Signal S₁₁. In der Fig. 13 zeigt das Bildverarbeitungs-Ausgangssignal S-,, daß die Raster- bzw. Bildbereiche geglättet wurden, für die Signale S, und S,, unter dem Mischungsverhältnis der Signale S_ und S₄ addiert wurden, und nur die Randbereiche hervorgehoben bzw. betont wur^den·

Nachstehend werden ausführlich die jeweiligen Blöcke nach Fig. 7 beschrieben.

Differenzierwertdetektor 1

Die Fig. 14 ist ein ausführliches Schaltbild des Differenzierwertdetektors 1 .

In den Differenzierwertdetektor 1 wird ein Ausgangssignal 25

eines 5-Zeilen-Puffers 301 nach Fig. 20 eingegeben.

Nach Fig. 14 wird ein Ausgangssignal 306-a einer Lineardifferenzierschaltung 306 in einen Datenteil 306-c und

einen Vorzeichenteil 306-b für das negative oder positive 30

Vorzeichen aufgeteilt. Der Vorzeichenteil 306-b wird als Wählsignal in einen Wähler 308 eingegeben. Durch dieses Wählsignal werden entweder die Daten, deren Polung (+ oder -) durch einen Inverter 307 invertiert ist, oder die

Daten des Datenteils 306-c ohne Inversion der Polung 35

gewählt, so daß ein Absolutwert 308-a der Daten ausgege-

-30- DE 5432

ben wird. Gleichermaßen wird von einem Wähler 311 der Absolutwert des Ausgangssignals einer Lineardifferenzierschaltung 312 ausgegeben. Die beiden Ausgangssignale 308-a und 311-a der Wähler 308 und 311 werden in einem Addierer 309 addiert, so daß von dem Addierer 309 die Summe der linear differenzierten Werte in zwei Richtungen ausgegeben wird.

Die Fig. 15 ist eine Blockdarstellung, die Einzelheiten der Lineardifferenzierschaltungen 306 und 312 nach Fig. 14 zeigt.

Zunächst wird zum Erläutern der grundlegenden Funktionen dieser Lineardiffer
Fig. 15 beschrieben.

,_ dieser Lineardifferenzierschaltungen ein Block X nach 5

Synchron mit einem (nicht gezeigten) Bildübertragungs-Taktsignal wird in allen Schieberegistern nach Fig. 15

der Inhalt verschoben. Zur einfacheren Erläuterung sei 20

nun angenommen, daß alle Multiplikationskoeffizienten von Multiplizierern 243 bis 247 "1" sind. Gemäß dem Zeitdiagramm in Fig. 16 sind das Ausgangssignal eines Schieberegisters 230 zu einem Zeitpunkt t, (S _« + S _?)>

das Ausgangssignal eines Schieberegisters 231 zu einem 25

Zeitpunkt t_₂ (S_n^_{1n +} S_n^_-1 + S_n>m_₂), das Ausgangs-

signal eines Schieberegisters 232 r.u einem Zeitpunkt t, ^(Sn,m₊1 ^{+ S}n,m ^{+ S}n,m-1 ⁺ Vm^ ^{und das} Ausgangssignal

eines Addierers 260 zu einem Zeitpunkt t_n (S _o +

On,m+2

^Sn,m₊1 ^{+ S}n,m ^{+ S}n,m-1 ^{+ S}n,m-2⁾· ^{Au£ diese Weise wird in} dem Block X der Summenwert von fünf Bildelementen in der Hauptabtastrichtung berechnet. In diesem Fall wird durch das Einstellen der Multiplikationskoeffizienten der Multiplizierer 243 bis 247 auf a, b, c, d bzw. e das Ausgangssignal des Addierers 260 zu:

° ^e-^Sn,m₊2 ^{+ d}-^Sn,m₊1 ^{+ c}"^Sn,m ^{+ b}-^Sn,m-1 ^{+ a}-^Sn,m-2^}

-31- DE 5432

Es ist ersichtlich, daß die Schaltungen hinter einem Schieberegister 232 und die Schaltungen hinter einem Schieberegister 233 auf gleichartige Weise arbeiten.

Falls die zu erreichenden linearen Differentiationen die in Gleichung (1) durch *1 und *2 dargestellten sind, sind bei einem Objekt-Bildelement in der η-ten Zeile die Elemente der Kerne in der (n-2)-ten Zeile und der (n-i)-ten _ Zeile gleich sowie auch die Elemente der Kerne in der (n+1)-ten Zeile und der (n+2)-ten Zeile gleich. Daher kann nach dem Addieren der Bilddaten der (n-2)-ten Zeile und der (n-1)-ten Zeile durch einen Addierer 221 durch die linearen Differenzierprozesse gemäß *1 und *2 in

Gleichung (1) das Schaltungsausmaß auf die Hälfte verrin-15

gert werden. Ferner werden gleichartige Prozesse auch bezüglich der (n+1)-ten Zeile und der (n+2)-ten Zeile ausgeführt. Auf diese Weise kann aus einem Addierer 400 der Summenwert erhalten werden, der den Kernen für fünf

Zeilen entspricht.
20

Falls im einzelnen in einer herkömmlichen Schaltungsanordnung eine lineare Differenzierung nach Fig. 28 ausgeführt wird, werden ein Einzelzeilen-Addierer für die (n-

2)-te Zeile und ein Einzelzeilenaddierer für die (n-1)-te 25

Zeile gesondert vorgesehen, wobei auch ein Einzelzeilenaddierer für die (n+1)-te Zeile und ein Einzelzeilenaddierer für die (n+2)-te Zeile erforderlich sind.

Der Block X ist ein Beispiel für solche Einzelzeilenad-^F

dierer.

Die in Fig. 29 gezeigte Lineardifferenzierschaltung hat den herkömmlichen Schaltungsaufbau. Die Bildverarbeitungseinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel hat jedoch 35

den in Fig. 30 gezeigten Schaltungsaufbau, bei dem die

-32- DE 5432

Blöcke X und die Abmessungen der Schaltung auf ungefähr 3/5 verringert sind.

_R Andererseits kann abhängig von der Einstellung der Koeffizienten der Multiplizierer in dem Block X die in Fig. 29 gezeigte Schaltungsanordnung direkt auch als eine Randdetektorschaltung und eine Glättungsschaltung genauso wie als Lineardifferenzierschaltung eingesetzt werden. Für den Glättungsprozess beispielsweise gemäß Gleichung (3) wird jedoch gemäß Fig. 31 nach dem Addieren der Daten für fünf Zeilen nur ein einziger Block X eingesetzt und ein einfacher Schaltungsaufbau verwendet, aus dem dann das geglättete Ausgangssignal ausgegeben werden kann.

Ferner kann zum Erreichen der Randerfassung gemäß der Darstellung durch *3 in der Gleichung (4) sowie *3 in der Tabelle 2 die Schaltung nach Fig. 29 unverändert verwendet werden, jedoch kann eine Schaltungsanordnung gemäß

Fig. 32 verwendet werden.
20

Falls die Multiplikationsfaktoren von mit 238 bis 252 bezeichneten Multiplizierern einfach sind, wie z.B. "1", "-1" oder "0", können nach Fig. 17 diese Multiplizierer

auf einfache Weise jeweils mit einem Inverter 291 und 25

einem Wähler 292 aufgebaut werden. Das Umschalten zwischen "1" und "-1" kann mittels eines Signals SL erfolgen, während mittels eines Signal CL nach Fig. 17 der Signalpegel auf "0" eingestellt werden kann.

Zum Erreichen des linearen Differenzierens des Gleichungskerns *1 in Gleichung (1) werden die Multiplikationskoeffizienten der Multiplizierer 238 bis 242 auf "1" eingestellt, der Multiplizierer 243 bis 247 auf "0"

eingestellt und der Multiplizierer 248 bis 252 auf "-1" 35

emgestel It.

-33- DE 5432

Zum Erreichen der linearen Differenzierung gemäß dem Kern *2 in Gleichung (1) werden die Multiplikationskoeffizienten der Multiplizierer 242, 238, 239, 240 und 241 auf 1, 1, 0, -1 bzw. -1 eingestellt, diejenigen der Multiplizierer 243 bis 247 auf 1, 1, 0, -1 und -1 eingestellt und diejenigen der Multiplizierer 248 bis 252 auf 1, 1, 0, -1 und -1 eingestellt.

jQ Obwohl die Schaltungsanordnung zum linearen Differenzieren gemäß der Darstellung bei *1 und *2 in der Tabelle 2 gemäß der Darstellung in Fig. 18 aufgebaut werden kann, ist deren Funktionsprinzip im wesentlichen die gleiche wie derjenigen nach Fig. 15. Daher wird das Verfahren zum

._ Einstellen der Koeffizienten der Multiplizierer nicht weiter beschrieben.

Randbetonungsschaltung 5

Die Fig. 19 zeigt die Randbetonungsschaltung 5.

Gemäß der Darstellung in Fig. 20 besteht das in Fig. 7 gezeigte Eingangsbildsignal S. aus den Daten für fünf fortlaufende Zeilen der Bilddaten. Nachdem die in den S-

_o_ Zeilen-Puffer 301 eingegebenen Bilddaten in fünf Zeilen-2b

puffern gespeichert wurden, werden die Daten für die fünf Zeilen gleichzeitig ausgegeben. Diese Daten werden synchron mit dem (nicht gezeigten) Bildübertragungs-Taktsignal in der Hauptabtastrichtung der Bilddaten Bildelement

für Bildelement ausgegeben.
30

In der Fig. 21 ist ein Objektbereich S im Bildbereich weiter vergrößert und der Datenwert des Objektbildelements als S eingesetzt. In diesem Fall werden nun die

um diesen Objektbildelement-Datenwert liegenden Bilddaten 35

berücksichtigt. Die Bilddaten für drei Zeilen, nämlich

-34- DE 5432

die (n-2)-te Zeile, die n-te Zeile und die (n+2)-te Zeile in dem Eingangsbildsignal S₁ werden in die Randbetonungsschaltung 5 nach Fig. 19 eingegeben. Das der BiIdr verarbeitung zu unterziehende Objektbildelement wird als ^Sn,m Angesetzt.

In der Fig. 19 sind mit 201 bis 211 Einzelbit-Schieberegister bezeichnet. Der Bilddatenwert S₁ wird synchron mit dem Bildübertragungs-Taktsignal durch die Schieberegister 201 bis 203, 204 bis 208 und 209 bis 211 geschoben. Das Zeitdiagramm hierfür ist in der Fig. 22 gezeigt, wobei die Ausgangssignale der Schieberegister zu einem bestimmten Zeitpunkt T in der Fig. 19 in Klammern angegeben

Ein Addierer 213 addiert die Ausgangsdaten S _~ , S

2' ^Sn m+2 ^{und S}n+2 m ^{der Scniebere}8^{ister 203}> ²⁰⁴> ²⁰⁸ bzw. 211. Die addierten Daten werden in dem Multiplizierer 6 mit "-1" multipliziert. Die Bilddaten für das Objektbildelement S werden aus dem Schieberegister 206 ausgegeben und mittels eines Multiplizierers 212 mit "4" multipliziert, wonach sie mit dem Addierer 7 addiert werden. Der Addierer 7 gibt das Randerfassungssignal GS₁₁

gemäß Gleichung (2) und Fig. 7 aus.
25

Da die Kernelemente der (n-2)-ten Zeile und der (n+2)-ten Zeile die gleichen sind, können die Schieberegister 209 bis 211 weggelassen werden und nach dem Addieren der

Ausgangssignale für die (n-2)-te Zeile und die (n+2)-te oU

Zeile das Additionsausgangssignal in das Schieberegister 201 eingegeben werden. Es ist offensichtlich, daß die Randbetonungsschaltung 5 durch die Schaltung nach Fig. 18 bei Eingabe der Werte des Kerns *4 in die Multiplizierer

gebildet werden kann.
35

-3.5- DE 5432

Glättungsprozessor 3

Die Fig. 23 ist ein ausführliches Schaltbild des Blocks des Glättungsprozessors 3 in Fig. 7.

Das Eingangsbildsignal S₁ besteht aus den Daten für fünf zusammenhängende bzw. aufeinanderfolgende Zeilen in der Unterabtastrichtung des Bilds. Ein Addierer 271 addiert ^₀ die Daten für fünf Bildelemente in der Unterabtastrichtung. Der von dem Addierer 271 abgegebene Datenwert wird in ein Schieberegister 272 zum Verzögern des Datenwerts um 1 Bit eingegeben. Der von dem Schieberegister 272 ausgegebene Datenwert wird in Addierer 277 bis 280 einge-

,._ geben. Der Addierer 277 addiert das Ausgangssignal des Ib

Schieberegisters 272 mit dem um ein Bildelement vorangehenden Datenwert aus einem Schieberegister 273. Das Ergebnis dieser Addition wird in einem Schieberegister 274 zwischengespeichert und dann durch den Addierer 2 78 zu dem Datenwert für das nächste Bildelement addiert. Auf gleichartige Weise werden zu einem Zeitpunkt T_ gemäß Fig. 24 aus dem Addierer 280 die Daten ^SN,m+2 ^{+ S}N,m+1 ^{+ S}N,m ^{+ S}N,m-1 ^{+ S}N,m-2 ausgegeben, wobei

^SN,i
gilt.

^SN,j ^{= S}n-2,j ^{+ S}n-1,j ^{+ S}n,j ^{+ S}n₊1,j ^{+ S}n+2,j

Auf diese Weise wird für das Obiekt-Bildelement S die

η ,m

Summe der Daten der Bildelemente gemäß der Darstellung

durch *3 in der Gleichung (2) von dem Addierer 280 ausge-30

geben. Diese Summe wird mittels einer Dividierschaltung 281 durch die Gesamtanzahl der Bildelemente geteilt, so daß die gemittelten bzw. geglätteten Daten abgegeben werden. Die Fig. 26 zeigt eine Schaltung für einen Glät-

tungsprozess mit Bewertungen bzw. Gewichten gemäß Fig. 35

25. Die Funktionszeiten und dergleichen sind zwar im

-36- DE 5432

wesentlichen die gleichen wie diejenigen der Schaltung nach Fig. 23, jedoch werden in der Schaltungsanordnung nach Fig. 26 die jeweiligen Zeilen durch Multiplizierer 351 bis 355 und auch die entsprechenden Spalten durch Multiplizierer 256 bis 360 gewichtet bzw. mit unterschiedlichen Gewichten bewertet, wodurch die Glättung der Daten gemäß der Darstellung in Fig. 25 erfolgt.

_in Bei diesem Glättungsprozessor wird nach dem Addieren aller Additionswerte in der Unterabtastrichtung des Bilds das Ergebnis dieser Addition zu den Daten in der Hauptabtastrichtung des Bilds addiert, so daß die Schaltungsabmes.sungen verringert werden können.

Zweites Ausführungsbeispiel

Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in Fig. 33 und den nachfolgenden Figuren gezeigt.

Die Fig. 33 zeigt den grundlegenden Aufbau der erfindungsgemäßen Bildverarbeitungseinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Diese Einrichtung weist einen Randdetektor a¹, eine Glättungsschaltung c¹ und einen

Mischer d' auf. Auf gleichartige Weise wie bei dem ersten 25

Ausführungsbeispiel hat der Randdetektor a' eine Raumfrequenzcharakteristik in der Weise, daß die Ränder von Zeichen, Linienzeichnungen und Bildern erfaßt werden, während die Rasterung des Rasterbilds nicht als Ränder erfaßt wird. Mit der Glättungsschaltung c¹ werden die Bilder geglättet. Der Mischer d' ändert das Mischungsverhältnis des eingegebenen Bildsignals zu dem geglätteten Bildsignal entsprechend einem Signal aus dem Randdetektor a¹ und gibt die Daten mit dem unterschiedlichen

Mischungsverhältnis aus. Auf diese Weise wird die Raste-35

rung des Rasterbilds als Nichtrandbereich bestimmt und

-37- DE 5432

der Glättungsprozess ausgeführt, wodurch die Daten gemittelt werden und das Moire verhindert wird. Da ferner der Randbereich und der Nichtrandbereich kontinuierlich verbunden sind, wird eine Änderung der Struktur an der Grenze verhindert.

Die Fig. 34 ist eine Blockdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels, wobei di?e Teile und Komponenten mit den gleichen Funktionen wie diejenigen bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Die Fig. 34 zeigt das Eingangsbildsignal S₁, den Differenzierwertdetektor 1, der den Absolutwert des linear differenzierten Wert des Eingangsbildsignals g S₁ erfaßt und der dem Randdetektor a¹ nach Fig. 33 entspricht, das Differenziersignal S- an dem Ausgang des Detektors 1, den Steuersignalgenerator 2, der als Ausgangssignale aus dem Differenziersignal S- die Steuersignale S, und Sa erzeugt, die zueinander komplementär sind,

und den Glättungsprozessor 3, der das Eingangsbildsignal '20

S₁ glättet und der der Glättungsschaltung c¹ nach Fig. 33 entspricht. Ferner zeigt die Fig. 34 das von dem Glättungsprozessor 3 geglättete Bildsignal S,, den Multiplizierer 4 zum Bilden des Produkts aus dem geglätteten Bildsignal S_g und dem Steuersignal S₃, das Ausgangssignal Sy des Multiplizierers 4, den Multiplizierer 8 zum Bilden des Produkts aus dem eingegebenen Bildsignal S. und dem Steuersignal S., das Ausgangssignal S,~ ^^es Multiplizierers 8, den Addierer 9 zum Bilden der Summe aus den Ausgangssignalen S₇ und S₁₇ und das Bildverarbeitungs-Ausgangssignal S₁₃ aus dem Addierer 9. Die Multiplizierer 4 und 8 sowie der Addierer 9 bilden den Mischer d' nach Fig. 33 und sind mit 305 bezeichnet.

Der Mischer 305 mischt die eingegebenen Bilddaten mit dem 35

Ausgangssignal des Glättungsprozessor 3 in einem geeigne-

-38- DE 5432

ten Mischungsverhältnis. Jedes der Steuersignale S, und

S₄ wird entsprechend dem Ausgangssignal des Differenzierwertdetektors 1 ausgegeben, das in den dem Mischer 305

c vorgeschalteten Steuersignalgenerator 2 eingegeben wird. Die Steuersignale S₃ und S₄ müssen nicht unbedingt komplementäre Signale sein, was nachfolgend erläutert wird. Die Kennlinien der Steuersignale S, und S₄ können auf beliebige Weise mittels des Steuersignals S₁- gewählt

ρ werden. Der Multiplizierer 8 multipliziert die eingegebenen Bilddaten entsprechend dem Steuersignal S₄. Der Multiplizierer 4 multipliziert das Ausgangssignal des Glättungsprozessors 3 entsprechend dem Steuersignal S,. Die beiden Ausgangssignale der Multiplizierer 4 und 8 werden

,_ in dem Addierer 9 addiert, so daß von diesem das Bildver-

arbeitungs-Ausgangssignal abgegeben wird. Die Fig. 35 zeigt die Kurvenformen von Signalen an jeweiligen Teilen der Schaltung nach Fig. 24. Die einzelnen Schaltungen der jeweiligen Teile nach Fig. 33 sind denjenigen bei dem ersten Ausführungsbeispiel gleichartig.

Andere Ausführungsbeispiele

Die jeweiligen Gleichungskerne für den Differenzierwertdetektor, den Glättungsprozessor und die Randbetonungs-

schaltung sind bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel auf 5x5 gewählt. In Abhängigkeit von der Anzahl der Zeilen für das Unterdrücken des Moire können jedoch auch 3x3-Kerne gewählt werden. Weiterhin können nötigenfalls auch Kerne mit mehr als 5x5 Elementen gewählt werden.

Entsprechend dem jeweiligen Zweck ist es nicht erforderlich, für den Differenzwertdetektor und den Glättungsprozessor Kerne gleichen Formats zu verwenden. Ferner besteht keine Einschränkung auf quadratische Gleichungskerne .

-39- DE 5432

Andererseits ist bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Satz aus 5 Zeilenpuffern vorgesehen, wobei die Randerfassung, der Glättungsprozess und die

ρ- Randbetonung in parallelen Prozessen ausgeführt werden. Diese Prozesse müssen jedoch nicht unbedingt parallel ausgeführt werden.

Beim "1. Ausführungsbeispiel werden das geglättete Signal S₆ als Ausgangssignal des Glättungsprozessors 3 und das randbetonte Signal S₁. als Ausgangssignal des Addierers 7 in dem Mischungsverhältnis addiert, das dem Ausgangssignal des Steuersignalgenerators 2 als Gamma-Umsetzschaltung entspricht. Anstelle des randbetonten Signals S₁₁ kann jedoch das Eingangsbildsignal S₁ herangezogen werden. In diesem Fall ist zwar dieses Verfahren demjenigen bei dem Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Zeichen und der Linienzeichnung geringfügig unterlegen, jedoch kann die Einrichtung beträchtlich vereinfacht

. werden und es wird hinsichtlich des Unterdrückens der 20

Mo ire-Erscheinung die gleiche Wirkung wie bei dem Ausführungsbeispiel erzielt, so daß dieses Verfahren vorteilhaft ist.

Falls ferner die Randbetonungsschaltung aus der Randbeto-25

nungsschaltung bzw. dem Randdetektor 5, dem Multiplizierer 6 und dem Addierer 7 gemäß Fig. 7 so aufgebaut wird, daß der mittlere Bereich des Kerns *4 der Randbetonungsschaltung 5 mittels des Konstanten-Signals S_g verändert werden kann, sind der Multiplizierer 6 und der Addierer 7 ' ^F

überflüssig.

Ferner ist zwar bei dem Ausführungsbeispiel das Konstantensignal Sq von außen veränderbar, jedoch kann es mit

einem festen Wert in der Einrichtung eingestellt werden. 35

-Ai)- Ι)Γ. S4 32

Bei den Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Einrichtung hat der Steuersignalgenerator 2 die in Fig. 8 gezeigten Kennlinien für die Gamma-Umsetzung; hierauf besteht jedoch keine Einschränkung. Beispielsweise können als Kennlinien des Steuersignalgenerators 2 als Gamma-Umsetzschaltung andere abgewandelte Kennlinien gewählt werden, die in den Fig. 27A, 27B und 27C gezeigt sind.

In den Fig. 27A bis 27C ist jeweils nur die Kennlinie für das Steuersignal S₄ gezeigt, jedoch ist das Steuersignal S- durch S, = 1 - S, gegeben.

Die Kennlinie nach Fig. 27A ergibt jeweils

S₄ = 0 für 0 £ S₂ < 0,5 und

S₄ = 1,0 für 0,5 <. S₂ 4 1,0

Im einzelnen ergibt sich das Merkmal, daß die Schaltung für die Gamma-Umsetzung einfach aufgebaut werden kann.

Für die Kennlinie nach Fig. 27B gilt:

S₄ = -arctan (k.S₂ + k)

Hierdurch ergibt sich das Merkmal, daß das geglättete Signal und das randbetonte Signal stoßfrei miteinander verbunden werden.

Für die in Fig. 27C gezeigte Kennlinie gilt:
30

S₄ = 0 für 0 4 S₂ < 0,25,

S₄ = 0,33 für 0,25 < S₂ < 0,5,

S₄ = 0,67 für 0,5 < S₂ < 0,75 und

S₄ = 1,0 für 0,75 < S₂ 4 1,0

-41- DE 5432

Hierbei ergeben sich die Merkmale, daß die Schaltung verhältnismäßig einfacher als diejenige für die Kennlinien nach Fig. 8 ist und zugleich das geglättete Signal und das randbetonte Signal im Vergleich zur Verwendung der in Fig. 27A gezeigten Kennlinie der Gamma-Umsetzschaltung "weicher" miteinander verbunden werden können.

Für den Differenzierwertdetektor können im einzelnen j₀ beispielsweise das bekannte Prewit-Randerfassungsverfahren, das Sorbel-Randerfassungsverfahren oder dergleichen angewandt werden. Weiterhin kann auch das Laplace-Verfahren angewandt werden. Ferner wird zwar der Raumfilterprozess im allgemeinen unter Verwendung des 3x3-Kerns als Prewit-, Sorbel- oder Laplace-Randerfassungsverfahren ausgeführt, jedoch wird auch bei einer Erweiterung des Kernformats auf ein von 3x3 verschiedenes Format der wesentliche Grundgedanke der Erfindung überhaupt nicht beeinflußt.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann mit der erfindungsgemäßen Einrichtung bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren das Moire bei der Reproduktion des Bilds mit dem Rasterteil verhindert werden, während zugleich infolge

der Randbetonung die Zeichen und dünnen Linien mit einer 25

hohen Vorlagentreue reproduziert werden können.

Weiterhin kann durch Erfassen des differenzierten Werts des Bilds unter Verwendung der Randdetektoreinrichtung

der "flache bzw, gleichmäßige Rasterbereich von dem Bild 30

gesondert werden, so daß der Rasterbereich geglättet werden kann und das auf der Rasterung und dem Dithermuster beruhende Moire unterdrückt werden kann.

Da ferner die Zeichen und dünnen Linien nicht geglättet 35

werden, kann das Vorlagenbild mit hoher Originalgetreue

-42- DL· 5432

reproduziert werden.

Darüberhinaus wird ein nicht gerastertes Bild wie eine c Fotografie nicht beeinflußt.

Ferner kann durch das nichtlineare Umsetzen des Ausgangssignals der Randdetektoreinrichtung eine durch ein Schmutzteilchen auf dem Bild verursachte Randerfassungs-_1C komponente ausgeschieden werden.

Erfindungsgemäß werden die Randerfassungseinrichtung, die Randbetonungseinrichtung und die Glättungseinrichtung parallel betrieben, so daß das Bild mit hoher Geschwin-

,_c digkeit verarbeitet werden kann.

Erfindungsgemäß werden die Randdetektoreinrichtung, die Glättungseinrichtung und die Randbetonungseinrichtung nach dem Faltungsverfahren betrieben, wobei zugleich die Formate der für die jeweiligen Faltungen erforderlichen Kerne gleich sind. Auf diese Weise kann die Anzahl der erforderlichen Zeilenpuffer gleich gemacht werden und jeweils der gleiche Zeilenpuffer verwendet werden, so daß die Abmessungen der Schaltung verringert werden können.

Weiterhin wird erfindungsgemäß der zweite Spitzenwert der Frequenzkennlinie bei der linearen Differenzierung für die Randerfassung auf 2/3 des ersten Spitzenwerts eingestellt, so daß selbst bei einer Verkleinerung des Kerns

der Rand auf einfache Weise erfaßt werden kann. Daher 30

kann die Anzahl der Zeilenpuffer vermindert werden und es können die Ränder mit hoher Geschwindigkeit mittels einer klein bemessenen Schaltung erfaßt werden.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann mit der erfin-35

dungsgemäßen Einrichtung ein Bild hoher Qualität mit

-43- DE 5432

hoher Geschwindigkeit mittels einer einfachen Schaltung erzielt werden.

c Es werden ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bildverarbeitung für digitale Kopiergeräte, Faksimilegeräte oder dergleichen angegeben, in denen Bildsignale verarbeitet werden. Diese Einrichtung enthält einen Randdetektor zum Erfassen eines Randbereichs des Bildsignals, eine Glättungsschaltung zum Glätten des Bildsignals, eine Randbetonungsschaltung zum Betonen des Rands des Bildsignals und einen Mischer zum Mischen des Ausgangssignals der Glättungsschaltung mit dem Ausgangssignal der Randbetonungsschaltung. Das Mischverhältnis zwischen dem Aus-

,_e gangssignal der Glättungsschaltung und dem Ausgangssignal Ib

der Randbetonungsschaltung wird entsprechend dem Ausgangssignal des Randdetektors verändert. Die Randerfassung mit dem Randdetektor erfolgt durch lineares Differenzieren. Mit dieser Einrichtung kann das Moire im Falle eines Raster-Vorlagenbilds unterdrückt werden und es können Zeichen und Linienzeichnungen mit hoher Vorlagentreue reproduziert werden.

Claims

TedTKE - BüHLING - KlNNE - GrUPE wSSÄSi η. Γ* O Dipl.-Ing. H.Tiedtke f rtLLMANN - IJIRAMS - OTRUIF - Dipl.-Chem. G. BOhHn9% Q r / ς- ι ο r Dipl.-Ing. R.Kinne , 00 40 100 Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif Bavariaring 4, Postfach 20 2403 8000 München 2 Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent München 27. Dezember 1985 DE 5432 Patentansprüche

1. Bildverarbeitungseinrichtung, gekennzeichnet durch eine Randdetektoreinrichtung Ca¹; 1) zum Erfassen eines Randbereichs eines Bildsignals, eine Glättungseinrichtung (c¹; 3) zum Glätten des Bildsignals und eine Mischeinrichtung (d'; 305) zum Mischen des Ausgangssignals der Glättungseinrichtung mit dem Bildsignal, wobei das Mischverhältnis der Mischeinrichtung entsprechend dem Aus- _r gangssignal der Randdetektoreinrichtung veränderbar ist.

2. Bildverarheitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Randdetektoreinrichtung eine Lineardifferenzierschaltung aufweist.

3. Bildverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Randdetektoreinrichtung (a';1) die Summe linearer Differentiationen in zwei oder mehr Richtungen bildet.

4. Bildverarbeitungseinrichtung, gekennzeichnet durch eine Randdetektoreinrichtung (a; 1) für ein Bildsignal, eine Glättungseinrichtung (c; 3) für das Bildsignal, eine Randbetonungseinrichtung (b; 302) für das Bildsignal und eine Mischeinrichtung (d; 305) zum Mischen des Ausgangssignals der Glättungseinrichtung mit dem Ausgangssignal

Dresdner Bank (München) Klo 3fl39 844 Deutsche Bank (München) Kto. 286 1060 Postscheckamt iMunchenl Kto 670 43-804

-2- DE 5432

der Randbetonungseinrichtung, wobei das Mischverhältnis zwischen dem Ausgangssignal der Glättungseinrichtung und dem Ausgangssignal der Randbetonungseinrichtung entsprec chend dem Ausgangssignal der Randdetektoreinrichtung steuerbar ist.

5. Bildverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Randdetektoreinrichtung (a; 1) einen Randbereich durch lineares Differenzieren erfaßt.

6. Bildverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Randdetektoreinrichtung (a; 1) den Randbereich aus der Summe linearer Differentiationen in zwei oder mehr Richtungen erfaßt.

7. Bildverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbetonungseinrichtung (b; 302) ein Raumfilter mit Hochband-Betonungscharakteristik aufweist.

8. Bildverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Randbetonungseinrichtung (b; 302) die Summe aus dem

Bildsignal und einem Ausgangssignal ist, das durch Multi-25

plizieren des Ausgangssignals eines Raumfilters mit Hochpaßcharakteristik mit einer Konstante (S9) erzeugt ist.

9. Bildverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche

4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal 30

der Randbetonungseinrichtung (b; 302) die Summe aus dem Bildsignal und einem Ausgangssignal ist, das durch Multiplizieren des Ausgangssignals eines Raumfilters mit Bandpaßcharakteristik mit einer Konstante (S9) erzeugt ist.

10. Bildverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche

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4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbetonungseinrichtung (b; 302) ein von der Randdetektoreinrichtung (a; 1) verschiedenes Raumfilter aufweist.

11. Bildverarbeitungseinrichtung, gekennzeichnet durch

eine Randdetektoreinrichtung (1) zum Erfassen eines Randbereichs eines Bildsignals, eine Glättungseinrichtung (3) zum Glätten des Bildsignals, eine Mischeinrichtung (305) zum Mischen des Bildsignals mit dem Ausgangssignal der Glättungseinrichtung und eine Umsetzeinrichtung (2) zum nichtlinearen Umsetzen des Ausgangssignals der Randdetektoreinrichtung, wobei das Mischverhältnis der Mischeinrichtung entsprechend dem Ausgangssignal der Umsetzein-

._c richtung veränderbar ist.

12. Bildverarbeitungseinrichtung, gekennzeichnet durch eine Randdetektoreinrichtung (1) zum Erfassen eines Randbereichs eines Bildsignals, eine Glättungseinrichtung (3)

zum Glätten des Bildsignals, eine Randbetonungseinrich-20

tung (302) zum Betonen der Randbereiche des Bildsignals und eine Umsetzeinrichtung (2) zum nichtlinearen Umsetzen des Ausgangssignals der Randdetektoreinrichtung, wobei ein Mischverhältnis bei dem Mischen des Ausgangssignals

der Glättungseinrichtung mit dem Ausgangssignal der Rand-25

betonungseinrichtung entsprechend dem Ausgangssignal der Randdetektoreinrichtung steuerbar ist.

13. Bildverarbeitungseinrichtung, gekennzeichnet durch

eine Randdetektoreinrichtung (1) zum Erfassen eines Rand-30

bereichs eines Bildsignals, eine Glättungseinrichtung (3)

zum Glätten des Bildsignals, eine Randbetonungseinrichtung (302) zum Betonen der Randbereiche des Bildsignals und eine Mischeinrichtung (305) zum Mischen des Ausgangssignals der Glättungseinrichtung mit dem Ausgangssignal 35

der Randbetonungseinrichtung oder zum Wählen des Aus-

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gangssignals der Glättungseinrichtung oder der Randbetonungseinrichtung entsprechend einem Erfassungsausgangssignal der Randdetektoreinrichtung und zum Ausgeben der gemischten Ausgangssignale oder des gewählten Ausgangssignals, wobei die Spitzenfrequenz eines Raumfilters der Randbetonungseinrichtung höher als die Spitzenfrequenz der Randdetektoreinrichtung gewählt ist.

14. Bildverarbeitungseinrichtung, gekennzeichnet durch eine Randdetektoreinrichtung (1) zum Erfassen eines Randbereichs eines Bildsignals, eine Glättungseinrichtung (3) zum Glätten des Bildsignals, eine Randbetonungseinrichtung (302) zum Betonen der Randbereiche des Bildsignals und eine Mischeinrichtung (305) zum Mischen des Ausgangs-

signals der Glättungseinrichtung mit dem Ausgangssignal der Randbetonungseinrichtung oder zum Wählen des Ausgangssignals der Glättungseinrichtung oder der Randbetonungseinrichtung entsprechend einem Erfassungsausgangssignal der Randdetektoreinrichtung und zum Ausgeben der

gemischten Ausgangssignale oder des gewählten Ausgangssignals, wobei die Spitzenfrequenz eines Raumfilters der Randdetektoreinrichtung niedriger als die Frequenz einer ersten Harmonischen eines Rasterbilds gewählt ist.

15. Bildverarbeitungseinrichtung, gekennzeichnet durch eine Randdetektoreinrichtung (1) zum Erfassen eines Randbereichs eines Bildsignals, eine Glättungseinrichtung (3) zum Glätten des Bildsignals, eine Randbetonungseinrichtung (302) zum Hervorheben der Randbereiche des Bildsignals und eine Mischeinrichtung (305) zum Mischen des Ausgangssignals der Glättungseinrichtung mit dem Ausgangssignal der Randbetonungseinrichtung oder zum Wählen des Ausgangssignals der Glättungseinrichtung oder der

Randbetonungseinrichtung entsprechend einem Erfassungs-35

ausgangssignal der Randdetektoreinrichtung und zum Ausge-

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ben der gemischten Ausgangssignale oder des gewählten Ausgangssignals, wobei die Frequenzcharakteristik eines Raumfilters der Glättungseinrichtung nahe der Frequenz

r- einer ersten Harmonischen eines Rasterbilds ausreichend ο

abgesenkt ist.

16. Bildverarbeitungseinrichtung, gekennzeichnet durch eine Randdetektoreinrichtung (1) zum Erfassen eines Randbereichs eines Bildsignals, eine Glättungseinrichtung (3) zum Glätten des Bildsignals, eine Randbetonungseinrichtung (302) zum Hervorheben der Ränder des Bildsignals und eine Mischeinrichtung (305) zum Mischen des Ausgangssignals der Glättungseinrichtung mit dem Ausgangssignal der Randbetonungseinrichtung oder zum Wählen des Ausgangssig-

nals der Glättungseinrichtung oder der Randbetonungseinrichtung entsprechend einem Erfassungsausgangssignal der Randdetektoreinrichtung, wobei die Randdetektoreinrichtung, die Glättungseinrichtung und die Randbetonungseinrichtung parallel arbeiten.

17. Bildverarbeitungseinrichtung, gekennzeichnet durch eine Randdetektoreinrichtung (1) zum Erfassen eines Randbereichs eines Bildsignals, eine Glättungseinrichtung (3)

zum Glätten des Bildsignals, eine Randbetonungseinrich-25

tung (302) zum Hervorheben der Ränder des Bildsignals und eine Mischeinrichtung (305) zum Mischen des Ausgangssignals der Glättungseinrichtung mit dem Ausgangssignal der Randbetonungseinrichtung oder zum Wählen des Ausgangssignals der Glättungseinrichtung oder der Randbetonungsein-30

richtung entsprechend einem Ausgangssignal der Randdetektoreinrichtung, wobei die Randdetektoreinrichtung, die Glättungseinrichtung und die Randbetonungseinrichtung nach einem Faltungsverfahren arbeiten und wobei die

Größen von für die jeweiligen Faltungen erforderlichen 35

Gleichungskernen einander angeglichen sind.

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18. Bildverarbeitungsverfahren, dadurch gekennzeichnet,

daß ein Bildsignal eingegeben wird, daß in dem eingegebenen Bildsignal ein Rand erfaßt wird und daß das Bildsignal entsprechend dem erfaßten Rand gesteuert wird, wobei der Rand durch lineares Differenzieren des eingegebenen Bildsignals erfaßt wird und dabei eine zweite Spitze einer Frequenzcharakteristik bei dem linearen Differenzieren auf 2/3 einer ersten Spitze eingestellt wird.

19. Bildverarbeitungsverfahren, dadurch gekennzeichnet,

daß Bilddaten für zwei Dimensionen eingegeben werden, daß die eingegebenen Bilddaten mit einem digitalen Raumfilter gefiltert werden und daß gemäß dem Ausgangssignal des

,_ Raumfilters Ausgangsdaten für ein Objektbildelement gelb

wonnen werden, wobei das Filtern durch Faltung erfolgt und dabei die Elemente eines Faltungskerns in bezug auf zwei oder mehr Linien gleich sind, die den gleichen Kernelementen entsprechenden eingegebenen Bilddaten im voraus addiert werden und danach die Faltung ausgeführt wird.

20. Bildverarbeitungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß ein Randbereich eines eingegebenen Bildsignals erfaßt

wird, daß das Bildsignal geglättet wird, daß das Bildsig-25

nal mit dem geglätteten Signal gemischt oder das Bildsignal oder das geglättete Signal gewählt wird und dann die gemischten Signale oder das gewählte Signal ausgegeben werden bzw. wird und daß das Mischverhältnis oder die Wahl entsprechend einem bei der Randbereicherfassung erhaltenen Ausgangssignal gesteuert wird.

21. Bildverarbeitungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß ein Randbereich eines eingegebenen Bildsignals erfaßt

wird, daß das Bildsignal geglättet wird, daß der Rand des 35

Bildsignals betont wird, daß ein randbetontes Ausgangs-

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signal mit einem geglätteten Ausgangssignal gemischt oder das randbetonte oder das geglättete Ausgangssignal gewählt wird und dann das Mischausgangssignal oder das 5 gewählte Ausgangssignal ausgegeben wird, und daß das Mischverhältnis oder die Wahl entsprechend einem Ausgangssignal bei der Randbereichserfassung gesteuert wird.