DE3328215C2

DE3328215C2 - Verfahren zur Korrektur der Bildverzerrung bei Bildern, die mittels eines Bildwiedergabesystems reproduziert werden

Info

Publication number: DE3328215C2
Application number: DE3328215A
Authority: DE
Inventors: Ikuo Kusatsu Mitsuka
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1982-10-02
Filing date: 1983-08-04
Publication date: 1985-12-12
Also published as: GB2128440B; GB8313251D0; GB2128440A; FR2534100A1; FR2534100B1; DE3328215A1; US4591880A; JPH0215149B2; JPS5963870A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur der Bildverzerrung bei Bildern, die mittels eines Bildwiedergabesystems reproduziert werden, wobei die Korrektur der Bildverzerrung erfolgt, indem die Startposition für die Aufnahme mit fortlaufender Abtastung weitergerückt wird.

Description

mäße Korrekturverfahren nicht angewendet wird. Δχ. ist die Vorschubeinstellung für die Nebenabtastung oder die Breite des Aufnahmestrahlenbündels (Gesamtbreite bei der Verwendung mehrerer Strahlenbündel). Δχ beträgt 25 μπι bei einer Anzahl von 400 Bildzeilen pro cm und 250 um bei einer Anzahl von 40 Bil^zeilen pro cm.

Wenn das reproduzierte Bild an einem orthogonalen Koordinatensystem ausgedrückt werden soll, so müssen die Hauptabtastrichtung y und die Nebenabtastrichtüng χ zunächst einen rechten Winkel bilden. Die Startposition für die Aufnahme nach Korrektur der Durchlaufstelle P\ der Abtastzeile zum Beispiel ist P\, wo sich die Linie /.(rechtwinklig zur ersten Abtastzeile k und durch die Durchlaufstelle der Startposition P₀ für die Reproduktion) und die Verlängerung der Abtast- bzw. Bildzei-Ie /ι (Durchlaufstelle Pi) schneiden. Die einer Korrektur bedürfende Strecke Ay\ entspricht der Entfernung zwischen den Punkten P\ und Pi'. Was also die Durchlaufstelle Pi der Abtastzeile betrifft, so läßt sich das beabsichtigte Bild an dem orthogonalen Koordinatensystem erreichen durch eine Aufnahme bzw. Aufzeichnung beginnend an dem Punkt Pi' auf der Strecke von Δγ\ ab dem Punkt Pi in umgekehrtem Abtast- oder Drehsinn

oder aber durch die Berechnung -^- (wobei ν die

Hauptabtastgeschwindigkeit ist). Das Ausmaß der Korrektur bzw. der Korrekturgrad Δγ_π an dem Punkt P_n entspricht eindeutig η Ay\.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten für die Bestimmung der tatsächlichen Startpositionen Pi, P2... für die Abtastung. Ein Beispiel wird nachfolgend erläutert Zunächst ist davon auszugehen, daß auf der Strecke yo ab dem Punkt Po auf der Verlängerung der ersten Abtastzeile k in umgekehrtem Drehsinn ein Punkt existiert Durch diesen Punkt und parallel zur Achse der Aufnahmetrommel ist eine Bezugslinie S zu ziehen. Anschließend verbleibt nur noch die Korrektur der Strecken bzw. Entfernungen (yi,y2, ---,yn) zwischen der Bezugslinie 5 und der Aufnahmestartposition jeder Abtastzeile dergestalt daß die Aufnahme des reproduzierten Bildes beginnt wenn die Drehung der Aufnahmetrommel begonnen hat Die Entfernungen (y\, y₂ y«) lassen sich

wie folgt angeben:

n=O, 1,2...)

(1)

45

F i g. 3 zeigt einen Schaltkreis im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und F i g. 4 ein Ablaufdiagramm, das die Punktionsweise der Schaltung erläutert In F i g. 3 sind Startimpulse S₉ Signale, die pro Umdrehung der Aufnahmetrommel an einer vorgegebenen Position ausgegeben werden, zum Beispiel an einer Position der Bezugslinie 5 (diese Impulse werden von einem Impulsgenerator /Cg ausgegeben, wenn ein Rotationskodierer 2 einen Drehimpuls gibt oder wenn eine Markierung R an der Startposition für die Drehung der Trommel erfaßt wird). Die Impulsbreite ist relativ groß. Taktimpulse C₉ werden von dem Impulsgenerator AC₈. und zwar unter Verwendung von π Impulsen, die von einem Rotationskodierer η-mal pro Umdrehung der Trommel gesendet werden. Zur Verbesserung der Korrekturgenauigkeit wird ein Impuls verwendet dessen Frequenz höher ist (z. B. χ 25) als die des Taktimpulses der Aufnahme. Der Intervall der Taktimpulse C_p wird so abgestimmt daß die Länge zum Beispiel 1 μΐη entspricht so daß dieser zur Berechnung des Korrekturausmaßes (Länge) verwendet werden kann. Die Startimpulse Sp werden an einen ersten Zähler K\ angelegt und jedesmal, wenn der Zähler ATj λ Startimpulse S_p erhält nämlich jedesmal nach π Umdrehungen der Aufnahmetrummel 1, sendet der Zähler K\ einen Erneuerungsbefehlimpuls Ap zu einem vorher eingestellten Zähler Ka (an späterer Stelle näher beschrieben) zur Einstellung der Anzahl der Umdrehungen n.

Wenn zum Beispiel β=2 eingestellt wird, erfolgt die Ausgabe eines Erneuerungsbefehlimpulses A_p aus dem Zähler K\ nach jeweils zwei Umdrehungen der Trommel, wie das in dem Ablaufdiagramm in F i g. 4 gezeigt ist In der Zwischenzeit werden die Startimpulse S_p und die Taktimpulse Cp über ein UND-Gatter G₂ in einen zweiten Zähler K₂ eingegeben, welcher jedesmal m Taktimpulse C_p erhält und einen Korrekturimpuls R_p ausgibt welcher der in einem Korrekturvorgang zu korrigierenden Länge (Δχ\) entspricht Wenn zum Beispiel /n=3 eingestellt ist so wird jedesmal, wenn drei Taktimpulse Cp gezählt wurden, von dem zweiten Zähler K2 ein Korrekturimpuls ausgegeben. Das Ausmaß der ersten Korrektur entspricht also 3 μπι.

Während die Startimpulse die Ausgabe teilen, werden von dem UND-Gatter G₂ Taktimpulse C_p (G_p) ausgegeben. Bezugsziffer K3 bezeichnet eine Koinzidenzschaltung, die aus einem Zähler und anderen Einrichtungen besteht und Korrekturdaten Np, die von dem Zähler Ka fortgerückt werden, mit der Anzahl der Korrekturimpulse Rp aus dem zweiten Zähler K₂ vergleicht Bei Koinzidenz der beiden Daten werden von der Schaltung K3 Koinzidenzsignale als Aufnahmestartimpulse T_p über einen monostabilen Multivibrator /C₅ an die Steuerschaltung Kj eines Ausgabekopfes ausgegeben, und zwar zur Steuerung der Aufnahmestartposition eines Ausgabekopfes 3.

Der Zähler Ka ist ein vorher eingestellter Zähler, in welchem eine Anzahl von Impulsen, die der durch yo in Gleichung (1) angegebenen maximalen Korrekturlänge entspricht, zuerst eingestellt wird. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist N_p-=7 eingestellt Np=7 wird auch in der Koinzidenzschaltung Ki eingestellt und zwar gleich zu Beginn.

Jedesmal, wenn Erneuerungsbefehlimpulse A_p von dem ersten Zähler K\ und Aufnahmestartimpulse T_p von dem Multivibrator K$ über das UND-Gatter Gi in den vorher eingestellten Zähler /C₄ eingegeben werden, zählt dieser durch Ladeimpulse L_p aus einer an späterer Stelle beschriebenen Verzögerungsschaltung Ke in der Koinzidenzschaltung K3 die vorher eingestellte Zahl (Np) einzeln nach unten.

Wenn deshalb bei dieser Ausführungsform der erste Startimpuls S_pl erfaßt ist, werden von dem zweiten Zähler Ki der Reihe nach Korrekturimpulse (R_p\ ... R_pj) ausgegeben, während der betreffende Impuls H annimmt und wenn der in der beschriebenen Weise erzeugte Impuls Rpi in die Korrekturschaltung Ki eingegeben wird, werden die Koinzidenzsignale über den Multivibrator /C₅ zu Startimpulsen Tp, die in einen (an späterer Stelle beschriebenen) Zähler Ki einzugeben sind, durch welchen der Ausgabekopf 3 gesteuert wird.

Inzwischen ist der Aufnahmestartimpuls T_p auch in die Verzögerungsschaltung /C₆ und das UND-Gatter Gi eingegeben. Da jedoch der Erneuerungsbefehlimpuls Af von dem ersten Zähler K\ nicht an den anderen Eingang des UND-Gatters d angelegt ist können die Korrekturdaten Np des vorher eingestellten Zählers Ka nicht nach unten gezählt werden, so daß N_p- 7 bestehen bleibt In der Koinzidenzschaltung K$ dagegen ist N_p-7 durch den Ladeimpuls L_p eingestellt Nach Erfassung

5 6 ;i

des zweiten Startimpulses S_p2 erfolgt die Ausgabe des achtet werden muß. In der bevorzugten Ausführungszweiten Aufnahmestartimpulses T_pi. wenn der siebte form der Erfindung wurde ein Trommelabtaster ver- λ Korrekturimpuls R_p7 in der bereits im Zusammenhang wendet Es ist jedoch selbstverständlich, daß das erfm- ·.,;, mit dem ersten Startimpuls S_pl beschriebenen Weise in dungsgemäße Verfahren ebenso gut im Zusammenhang ^ die Koinzidenzschaltung K₃ eingegeben wird. Der Auf- 5 mit einem Laserstrahlabtaster angewendet werden ψ nahmestartimpuls T_p7 steuert den Ausgabekopf 3 und kann. .„_,.. _, , . _Α· α f„,h_m» Ii

wird in die Verzögerungsschaltung K₆ sowie das UND- Gemäß vorliegender Erfindung erfolgt die Aufnahme *,■

Gatter G₁ eingegeben. Da der Erneuerungsbefehlim- bzw. Aufzeichnung reproduzierter Bilder durch Kor- | puls A_p\ von dem ersten Zähler K_x in den anderen Ein- rektur der Startposition für die Aufnahme Jeweils bei fe gang des UND-Gatters Gi eingegeben worden ist, wer- io einer vorgeschriebenen Anzahl von Abtast- bzw. BUd- | den die Korrekturdaten des vorher eingestellten Zäh- zeilen, wenn ein kontinuierlicher Vorschub des reprodu- § lers Ka nach unten gezählt bis N_p-6. Diese Korrektur- zierten Bildes in der Nebenabtastrichtung und die Bedaten NJ -6) werden dann durch die Ladeimpulse L_p in lichtung in der Hauptabtastrichtung stattfindet wie das die Koinzidenzschaltung K₃ eingegeben. beispielsweise der Fall ist bei Bildreproduktionssyste-

Bei Erfassung des dritten Startimpulses Sp₃ erfolgt die 15 men in Form von Abtastern, wo das auf diese Weise Ausgabe des Aufnahmestartimpulses Tp₃, wenn der aufgenommene Bild praktisch an einem orthogonalen sechste Korrekturimpuls Rp₆ von dem zweiten Zähler Koordinatensystem ausgegeben wird. Das erfindungs-K₂ in die Koinzidenzschaltung K₃ eingegeben wird. Die gemäße Verfahren eignet sich insbesondere dann, wenn

Steuerung der Startposition für die Aufnahme bzw. Auf- hohe Anforderungen an die Genauigkeit gestellt werzeichnung des Ausgabekopfes 3 kann also dadurch er- 20 den.

folgen, daß die Zeitsteuerung drei Impulse (3 μπι) früher Die neueste Entwicklung zeigt das sogenannte »Mul-

als für die Erfassung des ersten oder zweiten Startim- tibeam-System«, ein Bildreproduktionssystem, bei welpulses eingestellt wird. ehern dünne Strahlenbündel nebeneinander angeordnet

Der vierte und folgende Startimpuls Spt, Sps werden sind. Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere in der gleichen Weise verarbeitet Jedesmal, wenn zwei 25 für solche Bildreproduktionssysteme geeignet die mit Startimpulse Sp*. Sps erfaßt werden, erfolgt die Korrek- größter Präzision arbeiten. .'

tür der Aufnahmestartposition des Ausgabekopfes 3. _ -

Wenn die Startposition für die Aufnahme einmal be- Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

stimmt ist, werden Taktimpulse Q_p für die Aufnahme in dem Zähler K₇ (später erläutert) erzeugt, indem die

Taktimpulse C_p gezählt und dabei die Position jedes zu ;'

reproduzierenden Bildelementes bestimmt wird. F i g. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm der Startimpulse Sp, der Aufnahmestartimpulse Tp, der Taktimpulse C_p und der j Taktimpulse Q_p für die Aufnahme. In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurde angegeben, daß die Frequenz der Taktimpulse C_p gleich 25mal der Frequenz der Taktimpulse Q_p für die Aufnahme ist In F i g. 5 jedoch entspricht die Frequenz der Taktimpulse Cp 8mal der Frequenz der Taktimpulse Q_p für die Aufnähme.

Die Erzeugung der Aufnahmeimpulse Q_p kann zum Beispiel durch die in F i g. 6 gezeigte Schaltung erfolgen. Wenn die Startimpulse T_p für die Aufnahme in eine FHpflopschaltung (F/F) eingegeben werden, in welcher die Startimpulse S_p dem Rückstellterminal und die Startimpulse Tp für die Aufnahme dem Einstellterminal zugeführt werden, so erfolgt durch diese Flipflopschaltung

(F/F) die Ausgabe eines Großsignals, und zwar bis zur j

Eingabe des nächsten Startimpulses Sp 2. Inzwischen wird der Taktimpuls C„ über ein UND-Gatter G₃ in den Zähler Ki eingegeben, wo der einzustellende Wert (=1/8) eingestellt wird. Die Ausgabe der Taktimpulse Qp für die Aufnahme erfolgt durch den Zähler Ki jedesmal, wenn acht Taktimpulse C₉ gezählt wurdea 55 f

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die Aufnahmestartposition einer jeden Abtastzeile in deren Hauptabtastrichtung korrigiert wird, und zwar

jeweils nach zwei Umdrehungen der Aufnahmetrom- . -',

meL Allerdings richtet sich die Vorhersage der Anzahl ro j

der Umdrehungen der Aufnahmetrommel, nach welcher eine Korrektur zu erfolgen hat, nach den tatsächlichen

Anforderungen an die Genauigkeit Das heißt, wenn ex- t

treme Genauigkeit erforderlich ist, sollte eine Korrektur nach jeweils einer Umdrehung der Aufnahmetrom-

mel erfolgen, während eine beliebige Anzahl von Um- _Ί

drehungen gewählt werden kann, nach welcher die Kor- <■.

rektur stattfindet wenn extreme Genauigkeit nicht be- tS

Claims

ι 2 reichte Koordinatensystem eine Verzerrung bzw. VerPatentansprüche: zeichnung wie in F i g. l(b) gezeigt aufweist, wobei άχχ in dem korrekt orthogonalen Koordinatensystem in

1. Verfahren zur Korrektur der Bildverzerrung bei dessen *-Achse (Nebenabtastrichtung) verläuft und die Bildern, die mittels eines Bildwiedergabesystems re- 5 rechtwinklig zu dieser angeordnete y-Achse die Umproduziert werden, wobei die Aufzeichnung des BU- fangsrichtung der Aufnahmetrommel wie in Fig. l(a) des mit aufeinanderfolgenden Abtastzeilen mittels gezeigt angibt Wenn ein Aufzeichnungsstrahlenbündel eines durch ein Bildsignal gesteuerten Aufzeich- verwendet wird, dessen Breite Ax2 größer ist als Δχ\, so nungsstrahlenbOndels auf photoempfindliches Mate- zeigt das reproduzierte Bild, das mit demselben Koordirial erfolgt, das in bezug auf das A.ufzeichnungs- to natensystem aufgenommen wurde, eine größere Verstrahlenbundel mit einer vorgegebenen Vorschub- zerrung bzw. Verzeichnung (βι>θ\\ wie das auch in größe kontinuierlich in der Nebenabtastrichtung Fig. l(c) dargestellt ist Wenn die Anforderung an die weiterbefördert wird, dadurch gekenn- Genauigkeit des reproduzierten Bildes nicht hoch ist, so zeichnet, daß die Startposition für die Aufzeich- kann die Bildverzerrung bzw. Bildverzeichnung ignonung jeder vorgegebenen Anzahl von Abtastzeilen is riert und ein üblicher Abtaster verwendet werden, in Abhängigkeit von dem Maß der Vorecfeubgröße Wenn aber ein mehrstrahliger Aufnahmekopf verwender Nebenabtastung in Hauptabtastrichtung einge- det wird bzw. ein Zeilenabstand der Summe der Breite stellt wird. der einzelnen Strahlenbündel entspricht so kann die

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Bildverzerrung bzw. Bildverzeichnung ein Problem darzeichnet, daß die Entfernung zwischen zwei Schnitt- 20 stellen. Automatische Zeichenmaschinen mit Rasterabpunkten (F₁, Px¹) das Ausmaß der Korrektur (Jy₁) tastung erfordern außerdem eine extreme Maßgenauigder betreffenden Abtastzeile darstellt, wobei die ei- keit bei der Aufnahme bzw. Aufzeichnung. Deshalb nen Schnittpunkte (P_t) Schnitte jeder Abtastzeile (h) wird eine solche Bildverzerrung immer dann zu einem mit der parallel zur Nebenabtastrichtung (x) vertäu- Problem, wenn eine äußerst genaue Bildreproduktion fenden Horizontallinie und die anderen Schnittpunk- zs erforderlich ist

te (Pi¹) Schnitte der betreffenden Abtastzeilen (Iq) Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, die mit einer zu diesen senkrecht verlaufenden Linie (L) Bildverzerrung bzw. Bildverzeichnung bei einem repro-

sind, welche die Aufzeichnungsstartposition (Po) ei- duzierten Bild auf ein praktisch tolerierbares Maß zu

ner vorher bestimmten Abtastzeile (k) durchläuft reduzieren, und zwar insbesondere dann, wenn eine ex-

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 30 trem genaue Bildreproduktion mit Hilfe eines Bildrezeichnet daß die Bezugslinie durch die Aufzeich- Produktionssystems in der Art eines Abtasters notwennungsstartposition (P₀) verläuft dig ist

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem

Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch

35 dessen kennzeichnende Merkmale gelöst

Dazu erfolgt die Korrektur der Verzerrung zum Bei-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur spiel im Falle eines Trommelabtasters dadurch, daß die der Bildverzerrung bei Bildern, die mit Hilfe von Bild- Startposition für die Aufnahme für jede vorgegebene Wiedergabesystemen in der Art von Trommelabtastern Zahl der Abtastzeilen in der Hauptabtastrichtung wei- oder Laserstrahlabtastern, nachfolgend kurz Abtaster 40 terbewegt wird, und zwar in Abhängigkeit der Winkelgenannt, reproduziert werden. Insbesondere aber be- abweichung zwischen Hauptabtastrichtung und Drehtrifft die Erfindung ein Verfahren, gemäß welchem die richtung der AufnahmetrommeL Korrektur der verzerrten Bilder dann erfolgt wenn der Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen Abtaster für ein grafisches Produkt verwendet wird, der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekenndessen Werte der Koordinaten anhand eines orthogo- 45 zeichnet nalen Koordinatensystems bestimmt werden. Es folgt die Beschreibung einer bevorzugten Ausfüh-

Bei der Herstellung von Grafiken mit einer automati- rungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den

sehen Zeichenmaschine oder einer digitalen Computer- Zeichnungea Es zeigt

Photosetzmaschine werden die Daten am Ende herge- F i g. 1 die Aufnahme des Bildes mit dem Abtaster;

stellter Grafiken normalerweise wie anhand des ortho- so F i g. 2 den Grundgedanken der vorliegenden Erfin-

gonalen Koordinatensystems bestimmt in einem Spei- dung;

eher gespeichert Wenn aber ein reproduziertes Bild mit F i g. 3 eine Ausführungsform der vorliegenden Erfin-

Hilfe eines Abtasters, zum Beispiel eines Trommelabta- dung;

sters, auf einen empfindlichen Film aufgenommen wird, F i g. 4 ein Ablaufdiagramm, welches Ausgangssignale der sich auf einer Aufnahme- bzw. Belichtungstrommel 55 an verschiedenen Stellen des in F i g. 3 gezeigten Schaltbefindet so erfolgt eine kontinuierliche Nebenabta- kreises beschreibt;

stung, und zwar mit einer Vorschubeinstellung bzw. Fig.5 ein Ablaufdiagramm, welches E/A-Signale an

Vorschubhöhe pro Umdrehung der Aufnahmetrommel, verschiedenen Stellen des in F i g. 6 gezeigten Schalt-

die der Breite des Aufnahmestrahlenbündels entspricht kreises beschreibt;

Dadurch entsteht eine Verzerrung bei dem reproduzier- 60 F i g. 6 eine Ausführungsform der Erfindung, bei weiten Bild auf dem Film, und zwar bezüglich der Größe eher Taktimpulse für die Aufnahme erzeugt werden, des Vorschubs in Richtung der Nebenabtastung, wenn In F i g. 2, die den Grundgedanken der vorliegenden die in dem Speicher abgelegten grafischen Daten wie Erfindung zeigt, weicht die Hauptabtastrichtung y des mit dem orthogonalen Koordinatensystem bestimmt in Ausgabekopfes des Abtasters von der Umfangsrichtung den Abtaster eingegeben werden, der dann das repro- 65 Keiner Aufnahmetrommel um einen Winkel 0ab. P₀ ist duzierte Bild aufzeichnet bzw. aufnimmt Das bedeutet die Aufnahmestartposition an der ersten Abtastzeile I₀, mit anderen Worten, daß das durch die Abtastung mit und P\, Pi,... P_n sind jeweils die Aufnahmestartpositiodem Aufzeichnungsstrahlenbündel der Breite Δχ\ er- nen der Bildzeilen /1, k,.... I_n, wenn das erfindungsge-