DE3856034T2

DE3856034T2 - Bildverarbeitungsgerät

Info

Publication number: DE3856034T2
Application number: DE3856034T
Authority: DE
Inventors: Koji Izawa; Hiroki Kanno; Hironobu Machida; Hiotshi Yoneda
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1998-02-26
Anticipated expiration: 2008-12-01
Also published as: EP0318950B1; US5001767A; EP0318950A3; DE3856034D1; KR920005868B1; KR890009168A; EP0318950A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildverarbeitungsvorrichtung, die in der Lage ist, Abbildungen sowohl gemäß der Auflösung von Buchstaben als auch dem Ton von Bildern zu verarbeiten, und spezieller eine Bildverarbeitungsvorrichtung, die in der Lage ist, Abbildungen, die kontrastarme Buchstaben enthalten, in Übereinstimmung mit der Auflösung solcher Buchstaben zu verarbeiten.

Beschreibung des Standes der Technik

In einer herkömmlichen Bildverarbeitungsvorrichtung, wie sie etwa in der japanischen Patentanmeldung Nr. 58-3374 offenbart ist, bestand ein Problem, daß für Abbildungen kontrastarmer Buchstaben, etwa verschwommener Buchstaben aufgrund einer Fehlbeurteilung solcher Bilder, die durch die geringe Größe der maximalen Konzentrationsdifferenz in solchen Bildern verursacht wird, die Auflösung beträchtlich reduziert wird.
Beispielsweise treten in einer Situation, in welcher ein Manuskript P aus einem Gebiet A besteht, das kontrastreiche Buchstaben und Linienfiguren enthält, und aus einem Gebiet B, das Bilder mit weichen Konzentrationsabstufungen enthält, und einem Gebiet C, das kontrastschwache Buchstaben, etwa verschwommene Buchstaben enthält, wie in Fig. 1 gezeigt ist, typische Bildsignalpegel in diesen Gebieten des Manuskriptes P auf, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Die maximale Konzentrationsdifferenz ΔDmax innerhalb eines bestimmten Gebietes, etwa desjenigen, das einer 4 x 4 Matrix entspricht, die mittels 16 Bildelementen in jedem dieser Gebiete A, B und C gebildet ist, ist in einer Darstellung a, worin der gesamte Bereich der Konzentration mit 8 Bit (0 - 255 Dezimal oder 0 - ff Hexadezimal) dargestellt ist, ΔDmax = dd - ff(hex) für das Gebiet A, ΔDmax = 10 - 40(hex) für 4a5 Gebiet B, und ΔDmax = 10 - 40(hex) für das Gebiet C.
Wenn somit Buchstaben und Bilder voneinander mittels der folgenden Bedingung unterschieden würden
ΔDmax > Th T Buchstaben
ΔDmax ≤ Th T Bilder
wobei der Schwellwert Th gleich 80 (hex) ist, wird das Gebiet A als Buchstaben erkannt, und die Gebiete B und 0 werden als Bilder erkannt. Als Ergebnis wird in dem Gebiet A eine einfache Binärumwandlung bezüglich eines festen Schwellwertes durchgeführt, während ein Dither-Verfahren in den Gebieten B und C durchgeführt wird, so daß im Hinblick auf die Buchstaben in dem Gebiet A und die Bilder in dem Gebiet B zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden können. Jedoch wird die Auflösung der kontrastschwachen Buchstaben in dem Gebiet C beträchtlich reduziert, weil die Verarbeitung unzutreffend in solcher Weise durchgeführt wurde, in welcher der Ton beibehalten wird.
Wenn andererseits die Schwelle Th auf einen kleineren Wert gesetzt würde, etwa 30 (hex) oder 10 (hex), so daß die kontrastschwachen Buchstaben in dem Gebiet C zutreffend als Buchstaben identifiziert werden können, wird auch das Gebiet B als Buchstaben identifiziert, und der Ton der Bilder in dem Gebiet B kann aufgrund dieser Fehlbeurteilung nicht konserviert werden.
Somit ist es gemäß dem Bildverarbeitungsgerät des Standes der Technik nicht möglich, das Gebiet A von Buchstaben und Linienfigurbildern, das Gebietb von Bildern, und das Gebiet O von kontrastschwachen Buchstabenbildern voneinander eindeutig zu unterscheiden, und demgemäß ist es nicht möglich, eine Bildverarbeitung gemäß den Besonderheiten der in jedem Gebiet enthaltenen Abbildung durchzuführen, so daß sowohl die Auflösung von Buchstabenabbildungen als auch der Ton von Bildern in einem zufriedenstellenden Ausmaß berücksichtigt werden.
Außerdem gab es bei der oben erwähnten Bildverarbeitungsvorrichtung des Standes der Technik das weitere Problem, daß die Abbildungskonzentration für fettgedruckte Buchstabenabbildungen aufgrund einer Fehlbeurteilung solcher Abbildungen als Bilder beträchtlich reduziert ist, was durch die geringe Größe der maximalen Konzentrationsdifferenz innerhalb der Breite solcher Abbildungen verursacht wird, und darin resultiert, daß innerhalb der Breite solcher Abbildungen helle Stellen auftreten.
Beispielsweise treten in einer Situation, in welcher ein Manuskript P aus einem Gebiet A besteht, das kontrastreiche Buchstaben und Linienfiguren enthält, aus einem Gebiet B, das Bilder mit sanfter Konzentrationsabstufung, aus einem Gebiet C, das kontrastschwache Buchstaben, etwa verschwommene Buchstaben enthält, und aus einem Gebiet D, das festgedruckte Buchstaben mit dicken Breiten enthält, wie in Fig. 3 gezeigt, typische Abbildungssignalpegel in diesen Gebieten des Manuskriptes P auf, wie sie in Fig. 4 gezeigt sind. Die maximale Konzentrationsdifferenz ΔDmax innerhalb eines bestimmten Gebietes, etwa dementsprechend einer 4 x 4 Matrix, die aus 16 Bildelementen in jedem dieser Gebiete A, B, C und D gebildet ist, ist in einer Darstellung, in welcher der gesamte Bereich der Konzentration durch 8 Bit dargestellt wird (0 bis 255 Dezimal oder 0 - ff Hexadezimal), ΔDmax = dd - ff (hex) für das Gebiet A, ΔDmax = 10 - 40 (hex) für das Gebiet B,
ΔDmax = 10 - 40 (hex) für das Gebiet 0, und ΔDmax = 0 - 5 (hex) für das Gebiet D.
Wenn somit Buchstaben und Bilder voneinander durch die folgende Bedingung unterschieden wird
ΔDmax > Th T Buchstaben
ΔDmax ≤ Th T Bilder
wobei der Schwellwert Th gleich 80 (hex) ist, wird das Gebiet A als Buchstaben erkannt, und die Gebiete B, 0 und D werden als Bilder erkannt. Als Ergebnis wird in dem Gebiet A eine einfache Binärumwandlung in bezug auf einen festen Schwellwert durchgeführt, während in den Gebieten B, C und D ein Dither-Prozeß durchgeführt wird, so daß zufriedenstellende Ergebnisse in bezug auf die Buchstaben in dem Gebiet A und die Bilder in den Gebieten B erhalten werden, jedoch die Auflösung der kontrastschwachen Buchstaben in dem Gebiet C beträchtlich reduziert wird, und die Abbildungskonzentration der fettgedruckten Buchstaben in dem Gebiet D beträchtlich reduziert wird, helle Stellen zu erzeugen, weil die Verarbeitung unzutreffend in solcher Weise durchgeführt wurde, in welcher der Ton konserviert wird.
Wenn andererseits der Schwellwert Th gleich einem kleineren Wert gesetzt würde, etwa 3(hex) oder 1(hex), so daß die kontrastschwachen Buchstaben in dem Gebiet C und die fettgedruckten Buchstaben in dem Gebiet D zutreffend als Buchstaben identifiziert werden können, wird auch das Gebiet B als Buchstaben identifiziert, und der Ton der Bilder in dem Gebiet B kann aufgrund dieser Fehlbeurteilung nicht konserviert werden.
Somit ist es gemäß der Bildverarbeitungsvorrichtung des Standes der Technik nicht möglich, das Gebiet A von Buchstaben und Linienfigurabbildungen, das Gebiet B von Bildern, das Gebiet C mit kontrastschwachen Buchstabenabbildungen und das Gebiet D mit fettgedruckten Buchstabenabbildungen voneinander eindeutig zu unterscheiden, und demgemäß ist es nicht möglich, eine Bildverarbeitung in Übereinstimmung mit den Besonderheiten der in jedem Gebiet enthaltenen Abbildung so durchzuführen, daß sowohl die Auflösung von Buchstabenabbildungen als auch der Ton von Bildern in zufriedenstellendem Ausmaß berücksichtigt werden.
US-A-4 729 035 und FR-A-2 508 747 offenbaren eine Bildverarbeitungsvorrichtung zur Binärverarbeitung von eingegebenen Bildern (buchstabenartig und bildartig) auf der Basis von Maximal- und Minimalkonzentrationswerten.
FR-A-2 508 747 offenbart ein Bildverarbeitungssystem, das mit einer Modusauswahl dreier Entscheidungen eines Schwellwertalgorithmus ausgestattet ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bildverarbeitungsvorrichtung vorzusehen, die in der Lage ist, Abbildungen zu verarbeiten, die sowohl Buchstaben als auch Bilder enthalten, in Übereinstimmung mit den Besonderheiten von involvierten Abbildungen, in jedem Gebiet, das einen Abbildungstyp enthält, separat, so daß sowohl die Auflösung von Buchstabenabbildungen als auch der Ton von Bildern in einem zufriedenstellenden Ausmaß berücksichtigt werden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bildverarbeitungsvorrichtung vorzusehen, die in der Lage ist, Bilder geeignet zu verarbeiten, während die Auflösung beibehalten wird und eine verbesserte Bildqualität sowie eine verbesserte Verarbeitungseffizienz bei verschiedenen Bildverarbeitungen erreicht wird.
Die vorliegende Erfindung sieht (gemeinsam mit US-A- 4 729 035) gemäß einem Aspekt eine Bildverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten einer Abbildung vor, die aus Abbildungstypen der folgenden Kategorien gebildet ist, nämlich bildartig, buchstabenartig, fettdruckbuchstabenartig, nicht fettgedruckt buchstabenartig, kontrastschwach buchstabenartig und nicht konstrastschwach buchstabenartig, wobei die Bildverarbeitungsvorrichtung umfaßt: Einrichtungen zum Empfangen der Abbildung mit einer Vielzahl von Abbildungskonzentrationen, und ersten Unterscheidungseinrichtungen zum Unterscheiden in der empfangenen Abbildung zwischen einer buchstabenartigen Abbildung und einer bildartigen Abbildung gemäß einer maximalen Abbildungskonzentration (Dmax) und einer minimalen Bildkonzentration (Dmin) des empfangenen Bildes; gekennzeichnet durch zweite Unterscheidungseinrichtungen zum Unterscheiden in der empfangenen Abbildung, zwischen einer fettgedruckt buchstabenartigen Abbildung und einer nicht fettgedruckt buchstabenartigen Abbildung in Übereinstimmung mit einer mittleren Abbildungskonzentration (Da) des empfangenen Bildes; dritten Unterscheidungseinrichtungen zum Unterscheiden in der empfangenen Abbildung, zwischen einer kontrastschwachen buchstabenartigen Abbildung und einer nicht kontrastschwachen buchstabenartigen Abbildung in Übereinstimmung mit der maximalen Abbildungskonzentration (Dmax) und der minimalen Abbildungskonzentration (Dmin) der empfangenen Abbildung und der mittleren Abbildungskonzentration (Da) der empfangenen Abbildung; und Einrichtungen zum Verarbeiten der empfangenen Abbildung in Übereinstimmung mit den Abbildungstypen, die von den ersten, zweiten und dritten Unterscheidungseinrichtungen unterschieden werden.
Die vorliegende Erfindung sieht gemäß einem zweiten Aspekt (gemeinsam mit US-A-4 729 035) eine Bildverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten einer Abbildung vor, die durch bildartige und buchstabenartige Abbildungstypen gebildet wird, mit Einrichtungen zum Empfangen der Abbildung mit einer Vielzahl von Abbildungskonzentrationen und Einrichtungen zum Erfassen in der empfangenen Abbildung, von Maximal- und Minimalwerten (Dmax, Dmin) von Bildkonzentrationen der empfangenen Abbildung, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Berechnen eines normalisierten Wertes entweder durch Normalisieren von einem der Maximal- und Minimalwerte der Abbildungskonzentrationen des empfangenen Signals in bezug auf den anderen der Maximal- und Minimalwerte, oder durch Berechnen einer Differenz zwischen den Maximal- und Minimalwerten, die bezüglich eines Mittelwertes der Maximal- und Minimalwerte normalisiert sind, Einrichtungen zum Unterscheiden von buchstabenartigen Abbildungen von bildartigen Abbildungen durch Vergleichen des normalisierten Wertes mit einem vorbestimmten Referenzwert (Th1), und Einrichtungen zum Verarbeiten der Abbildungen in Übereinstimmung mit den Abbildungstypen, die von den Unterscheidungseinrichtungen unterschieden werden.
Die vorliegende Erfindung sieht (gemeinsam mit US-A- 4 729 035) gemäß einem dritten Aspekt eine Bildverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten einer Abbildung vor, die durch bildartige und buchstabenartige Abbildungstypen gebildet ist, mit Einrichtungen zum Empfangen der Abbildung mit einer Vielzahl von Abbildungskonzentrationen, und Differenzberechnungseinrichtungen zum Berechnen einer Differenz (AD) zwischen Maximal- und Minimalwerten von Abbildungskonzentrationen der empfangenen Abbildung, gekennzeichnet durch Distanzberechnungseinrichtungen zum Berechnen einer Distanz (S(L)) zwischen Punkten in der Abbildung, an welchen die Abbildungskonzentrationen die Maximal- bzw. Minimalwerte erreichen, Verhältnisberechnungseinrichtungen zum Berechnen eines Verhältnisses der Differenz (ΔD), die von den Differenzberechnungseinrichtungen berechnet wird, und der von den Distanzberechnungseinrichtungen berechneten Distanz (S (L)), Einrichtungen zum Unterscheiden von buchstabenartigen Abbildungen von bildartigen Abbildungen durch Vergleichen des von den Verhältnisberechnungseinrichtungen berechneten Verhältnisses und eines vorbestimmten Referenzwertes (Th), und Einrichtungen zum Verarbeiten des empfangenen Bildes in Übereinstimmung mit Abbildungstypen, die von den Unterscheidungseinrichtungen unterschieden werden.
Gemäß einem vierten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung (gemeinsam mit US-A-4 729 035) eine Bildverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten einer Abbildung vor, die durch bildartige und buchstabenartige Abbildungstypen gebildet wird, mit Einrichtungen zum Empfangen der Abbildung mit einer Vielzahl von Abbildungskonzentrationen, gekennzeichnet durch erste Berechnungseinrichtungen zum Berechnen eines Quadratsummendurchschnittes (Dm) von Differenzen in Abbildungskonzentrationen in dem empfangenen Signal zwischen benachbarten Bildelementen, zweite Berechnungseinrichtungen zum Berechnen eines Mittelwertes (Da) der Abbildungskonzentrationen, dritte Berechnungseinrichtungen zum Berechnen eines normalisierten Wertes als den Quadratsummendurchschnitt, normalisiert bezüglich des Mittelwertes, Einrichtungen zum Unterscheiden von buchstabenartigen Abbildungen von bildartigen Abbildungen durch Vergleichen des normalisierten Wertes mit einem vorbestimmten Referenzwert (Th), und Einrichtungen zum Verarbeiten von Abbildungen in Übereinstimmung mit den von den Unterscheidungseinrichtungen unterschiedenen Abbildungstypen.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen, die beispielhaft gegeben wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Darstellung von Gebieten einer Abbildung zum Erläutern einer Bildverarbeitung des Standes der Technik.
Fig. 2 ist ein Graph von Bildsignalpegeln in jedem in Fig. 1 gezeigten Gebiet, zum Erläutern der Bildverarbeitung des Standes der Technik.
Fig. 3 ist eine weitere Darstellung von Gebieten einer Abbildung zur Erläuterung der Bildverarbeitung des Standes der Technik.
Fig. 4 ist ein weiterer Graph von Bildsignalpegeln in jedem in Fig. 3 gezeigten Gebiet zur Erläuterung der Bildverarbeitung des Standes der Technik.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 ist ein detailliertes Blockdiagramm der in Fig. 5 gezeigten Bildverarbeitungsvorrichtung.
Fig. 7 ist ein detailliertes Blockdiagramm eines ersten Unterscheidungsschaltkreises der in Fig. 5 gezeigten Bildverarbeitungsvorrichtung.
Fig. 8 ist ein Zeitdiagramm für den in Fig. 7 gezeigten, ersten Unterscheidungsschaltkreis.
Fig. 9 ist eine Darstellung eines Fensters von Bildelementen, die in der in Fig. 5 gezeigten Bildverarbeitungsvorrichtung verwendet werden.
Fig. 10 ist ein detailliertes Blockdiagramm eines zweiten Unterscheidungsschaltkreises der in Fig. 5 gezeigten Bildverarbeitungsvorrichtung.
Fig. 11 ist ein Zeitdiagramm für den in Fig. 10 gezeigten, zweiten Unterscheidungsschaltkreis.
Fig. 12 ist ein detailliertes Blockdiagramm eines dritten Unterscheidungsschaltkreises der in Fig. 5 gezeigten Bildverarbeitungsvorrichtung.
Fig. 13 ist ein Zeitdiagramm für den in Fig. 12 gezeigten, dritten Unterscheidungsschaltkreis.
Fig. 14 ist eine Darstellung von Bildelementen, die für den in Fig. 12 gezeigten, dritten Unterscheidungsschaltkreis relevant ist.
Fig. 15 ist ein Blockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 16 ist ein detailliertes Blockdiagramm der in Fig. 15 gezeigten Bildverarbeitungsvorrichtung.
Fig. 17 ist eine Darstellung eines Beispiels einer Dither- Schwelle, die in der in Fig. 15 gezeigten Bildverarbeitungsvorrichtung verwendet wird.
Fig. 18 ist ein detailliertes Blockdiagramm eines Unterscheidungsschaltkreises der in Fig. 15 gezeigten Bildverarbeitungsvorrichtung.
Fig. 19 ist ein Zeitdiagramm für den in Fig. 18 gezeigten Unterscheidungsschaltkreis.
Fig. 20 ist eine Darstellung eines Fensters von Bildelementen, die in der in Fig. 15 gezeigten Bildverarbeitungsvorrichtung verwendet werden.
Fig. 21 ist ein Blockdiagramm eines dritten Ausführungsbeispiels einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 22 ist ein detailliertes Blockdiagramm eines Unterscheidungsschaltkreises der in Fig. 21 gezeigten Bildverarbeitungsvorrichtung.
Fig. 23 ist ein Zeitdiagramm für den in Fig. 22 gezeigten Unterscheidungsschaltkreis.
Fig. 24 ist ein Blockdiagramm eines vierten Ausführungsbeispiels einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 25 ist ein detailliertes Blockdiagramm eines Unterscheidungsschaltkreises der in Fig. 24 gezeigten Bildverarbeitungsvorrichtung.
Fig. 26 ist ein Zeitdiagramm für den in Fig. 25 gezeigten Unterscheidungsschaltkreis.
Fig. 27 ist eine Darstellung eines Gebiets von Bildelementen zur Verwendung beim Glätten in der in Fig. 24 gezeigten Bildverarbeitungsvorrichtung.
Fig. 28 ist ein detailliertes Blockdiagramm eines Max-Min- Detektors der in Fig. 24 gezeigten Bildverarbeitungsvorrichtung.
Fig. 29 ist ein Zeitdiagramm für den in Fig. 28 gezeigten Max-Min-Detektor.
Fig. 30 ist ein detailliertes Blockdiagramm eines Mittelwertberechners der in Fig. 24 gezeigten Bildverarbeitungsvorrichtung.
Fig. 31 ist ein Zeitdiagramm für den in Fig. 30 gezeigten Mittelwertberechner.
Fig. 32 ist ein Blockdiagramm eines fünften Ausführungsbeispiels einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 33A und 33B sind Graphen zum Erläutern einer Kantenpositionserfassungsabbildung bezüglich einer Originalabbildung.
Fig. 34 ist ein detailliertes Blockdiagramm eines Unterscheidungsschaltkreises der in Fig. 32 gezeigten Bildverarbeitungsvorrichtung.
Fig. 35 ist ein Zeitdiagramm für den in Fig. 34 gezeigten Unterscheidungsschaltkreis.
Fig. 36 ist ein Blockdiagramm eines sechsten Ausführungsbeispiels einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 37 ist ein detailliertes Blockdiagramm eines Unterscheidungsschaltkreises der in Fig. 36 gezeigten Bildverarbeitungsvorrichtung.
Fig. 38 ist eine Darstellung eines Fensters von Bildelementen, die in der in Fig. 36 gezeigten Bildverarbeitungsvorrichtung verwendet werden, zur Erläuterung einer Differenz benachbarter Abbildungskonzentrationen.
Fig. 39 ist ein detailliertes Blockdiagramm eines Durchschnittsberechners des in Fig. 37 gezeigten Unterscheidungsschaltkreises.
Fig. 40 ist eine Darstellung von Bildelementen zum Erläutern der Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz, die von dem Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzberechner der in Fig. 36 gezeigten Bildverarbeitungsvorrichtung berechnet wird.
Fig. 41 ist ein detailliertes Blockdiagramm des Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzberechners des in Fig. 39 gezeigten Durchschnittsberechners.
Fig. 42 ist ein detailliertes Blockdiagramm eines Addierers des in Fig. 39 gezeigten Durchschnittsberechners.
Fig. 43 ist ein Zeitdiagramm für den in Fig. 37 gezeigten Unterscheidungsschaltkreis.
Fig. 44 ist ein detailliertes Blockdiagramm eines Max-Min- Detektors der in Fig. 36 gezeigten Bildverarbeitungsvorrichtung.
Fig. 45 ist ein Zeitdiagramm für den in Fig. 44 gezeigten Max-Min-Detektor.
Fig. 46 ist ein detailliertes Blockdiagramm eines Mittelwertberechners des in Fig. 37 gezeigten Unterscheidungsschaltkreises.
Fig. 47 ist ein Zeitdiagramm für den in Fig. 46 gezeigten Mittelwertberechner.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 ist dort ein Ausführungsbeispiel einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. In dieser Bildverarbeitungsvorrichtung werden Bildsignale 11, die ein 8-Bit-Signal für jedes Bildelement, das von einem Scanner einschließlich einer nicht gezeigten Bildgebungsvorrichtung eingelesen wird, übertragen und zeitweilig in einem Zeilenpuffer 1 gespeichert. Die in dem Zeilenpuffer 1 gespeicherten Bildsignale werden dann in einen ersten Unterscheidungsschaltkreis 2 eingespeist, einen zweiten Unterscheidungsschaltkreis 3, und einen dritten Unterscheidungsschaltkreis 4 gleichzeitig mittels eines Synchronisationstaktsignals, das nicht gezeigt ist, und über eine Verzögerung 10 einschließlich eines Verzögerungsspeichers an einen Komparator 9. Der erste, zweite und dritte Unterscheidungsschaltkreis 2, 3 und 4 führen Unterscheidungsoperationen durch, die im folgenden detailliert erläutert werden, für jedes Bildsignal entsprechend einem Bildelement, und erzeugen Unterscheidungssignale 12, 13 bzw. 14, die dann als Steuersignale an einen Selektor 8 gegeben werden. Ein erstes Schwellensignal isa, ein zweites Schwellensignal 15b und ein drittes Schwellensignal 15c werden ebenfalls mittels eines ersten Schwellengenerators 5, eines zweiten Schwellengenerators 6 bzw. eines dritten Schwellengenerators 7 an den Selektor 8 gegeben. Der Selektor 8 wählt das geeignetste der ersten, zweiten und dritten Schwellensignale 15a, 15b und 15c in Übereinstimmung mit den ersten, zweiten und dritten Unterscheidungssignalen 12, 13 und 14 in einer Weise, die im folgenden detailliert erläutert wird, und gibt dieses ausgewählte Schwellensignal 16 an den Komparator 9. Der Komparator 9 vergleicht das ausgewählte Schwellensignal 16 und das Bildsignal 17 für das Bildelement, das durch die Verzögerung 10 geführt wird, und erzeugt ein Ausgangssignal 18, das entweder "1" ist, wenn der Signalpegel des Bildsignals 17 größer ist als der des ausgewählten Schwellensignals 16, oder "0", wenn der Signalpegel des Bildsignals 17 kleiner oder gleich dem des ausgewählten Schwellensignals 16 ist.
Bezugnehmend nun auf Fig. 6 werden Details der ersten, zweiten und dritten Unterscheidungsschaltkreise 2, 3 und 4 erläutert.
Der erste Unterscheidungsschaltkreis 2 unterscheidet ein Bildsignal von Buchstaben von einem Bildsignal von Bildern. In diesem ersten Unterscheidungsschaltkreis 2 werden die in dem Zeilenpuffer 1 gespeicherten Bildsignale an einen ersten Max-Min-Detektor 20 gegeben, der die maximale Abbildungskonzentration Dmax und die minimale Abbildungskonzentration Dmin von den Abbildungskonzentrationen von 16 Bildelementen innerhalb eines Fensters einer 4 x 4 Matrixform in den Abbildungssignalen erfaßt. Die erfaßte maximale Abbildungskonzentration Dmax und minimale Abbildungskonzentration Dmin werden dann an einen ersten Subtrahierer 21 gegeben, in welchem die maximale Konzentrationsdifferenz ΔDmax, die durch die Gleichung
ΔDmax = Dmax - Dmin ... (1)
gegeben ist, berechnet wird. Die berechnete, maximale Konzentrationsdifferenz ΔDmax wird an einen ersten Komparator 22 gegeben, in welchem sie mit einer ersten Beurteilungsschwelle Th1 verglichen wird, die zuvor in einem nicht gezeigten Register gespeichert wird. Der erste Komparator 22 erzeugt das erste Unterscheidungssignal 12, das entweder "1" ist, wenn die maximale Konzentrationsdifferenz ΔDmax größer ist als die erste Beurteilungsschwelle Th1, was anzeigt, daß das Abbildungssignal von Buchstaben ist, oder "0" wenn die maximale Konzentrationsdifferenz ΔDmax kleiner oder gleich der ersten Beurteilungsschwelle Th1 ist, was anzeigt, daß das Abbildungssignal von Bildern ist. Das heißt,
ΔDmax > Th1 T Buchstaben
ΔDmax ≤ Th1 T Bilder
Somit bestimmt der erste Unterscheidungsschaltkreis 2, daß das Abbildungssignal von Buchstaben ist, wenn die maximale Konzentrationsdifferenz ΔDmax, die eine Differenz zwischen der maximalen Abbildungskonzentration Dmax und der minimalen Abbildungskonzentration Dmin ist, größer ist als die erste Beurteilungsschwelle Th1, und daß anderenfalls das Abbildungssignal von Bildern ist.
Der zweite Unterscheidungsschaltkreis 3 unterscheidet ein Abbildungssignal von fettgedruckten Buchstaben. In diesem zweiten Unterscheidungsschaltkreis 3 werden die in dem Zeilenpuffer 1 gespeicherten Abbildungssignale an einen Mittelwertberechner 30 gegeben, der eine mittlere Abbildungskonzentration Da der Abbildungskonzentration von 16 Bildelementen innerhalb des Fensters einer 4 x 4 Matrixform in den Abbildungssignalen berechnet. Die berechnete, mittlere Abbildungskonzentration Da wird an einen zweiten Komparator 31 gegeben, in welchem sie mit einer zweiten Beurteilungsschwelle Th2 verglichen wird, die zuvor in einem weiteren, nicht gezeigten Register gespeichert wird. Der zweite Komparator 22 erzeugt das zweite Unterscheidungssignal 13, das entweder "1", ist, wenn die mittlere Abbildungskonzentration Da größer als die zweite Beurteilungsschwelle Th2 ist, was anzeigt, daß das Abbildungssignal von fettgedruckten Buchstaben ist, oder "0" wenn die mittlere Abbildungskonzentration Da kleiner oder gleich der zweiten Beurteilungsschwelle Th2 ist, was anzeigt, daß das Abbildungssignal nicht von fettgedruckten Buchstaben ist. Das heißt,
Da > Th2 T fettgedruckte Buchstaben
Da ≤ Th2 T nicht fettgedruckte Buchstaben
Somit bestimmt der zweite Unterscheidungsschaltkreis 3, daß das Abbildungssignal von Buchstaben ist, wenn die mittlere Abbildungskonzentration Da größer ist als die zweite Beurteilungsschwelle Th2, und daß anderenfalls das Abbildungssignal nicht von fettgedruckten Buchstaben ist.
Der dritte Unterscheidungsschaltkreis 4 unterscheidet ein Abbildungssignal kontrastschwacher Buchstaben, etwa verschwommener Buchstaben. In diesem dritten Unterscheidungsschaltkreis 4 werden die in dem Zeilenpuffer 1 gespeicherten Abbildungssignale an einen Glättungsschaltkreis 40 gegeben, der Abbildungssignale an einen Kantenakzentuierer 41 mit Laplace-Filtern liefert, bei denen Rauschkomponenten entfernt sind. Der Kantenakzentuierer 41 erzeugt kantenakzentuierte Abbildungssignale 47. Diese kantenakzentuierten Abbildungssignale 47 werden dann an einen zweiten Max-Min-Detektor 42 gegeben. Der zweite Max-Min- Detektor 42 erfaßt die maximale Abbildungskonzentration Dmax und die minimale Abbildungskonzentration Dmin von Abbildungskonzentrationen von 16 Bildelementen innerhalb des Fensters einer 4 x 4 Matrixform in den kantenakzentuierten Abbildungssignalen 47. Die erfaßte maximale Abbildungskonzentration Dmax und die minimale Abbildungskonzentration Dmin werden dann an einen zweiten Subtrahierer 43 gegeben, der die maximale Konzentrationsdifferenz ΔDmax innerhalb des Fensters berechnet. Die berechnete maximale Konzentrationsdifferenz ΔDmax wird an einen Teiler 44 gegeben, in welchem sie durch die mittlere Abbildungskonzentration Da innehalb des Fensters geteilt wird, die bei dem Mittelwertberechner 30 berechnet wird, um eine normalisierte, maximale Konzentrationsdifferenz ΔDn zu ergeben, wie sie durch die Gleichung
ΔDn = ΔDmax/Da ... (2)
gegeben ist.
Die berechnete, normalisierte, maximale Konzentrationsdifferenz ΔDN wird an einen dritten Komparator 45 gegeben, in welchem sie mit einer dritten Beurteilungsschwelle Th3 verglichen wird, die zuvor in einem weiteren, nicht gezeigten Register gespeichert wird. Der dritte Komparator 45 erzeugt ein drittes Unterscheidungssignal 14, das entweder "1" ist, wenn die normalisierte, maximale Konzentrationsdifferenz ΔDN größer ist als die dritte Beurteilungsschwelle Th3, was anzeigt, daß das Abbildungssignal von kontrastschwachen Buchstaben ist, oder "0", wenn die normalisierte, maximale Konzentrationsdifferenz ΔDN kleiner oder gleich der dritten Beurteilungsschwelle Th3 ist, was anzeigt, daß das Abbildungssignal nicht von kontrastschwachen Buchstaben ist. Das heißt,
ΔDN > Th3 T kontrastschwache Buchstaben
ΔDN ≤ Th3 T nicht kontrastschwache Buchstaben
Somit bestimmt der dritte Unterscheidungsschaltkreis 41 daß das Abbildungssignal von kontrastschwachen Buchstaben ist, wenn die normalisierte Konzentrationsdifferenz ΔDN größer ist als die dritte Beurteilungsschwelle Th3, und daß das Abbildungssignal anderenfalls nicht von kontrastschwachen Buchstaben ist.
Nun wird die Binärumwandlung eines jeden Abbildungssignals, das mittels der Unterscheidungsschaltkreise 2, 3, 4 oben entweder als von Buchstaben oder von Bildern oder von fettgedruckten Buchstaben oder von kontrastschwachen Buchstaben identifiziert wird, erläutert.
In Fig. 6 ist ein variabler Schwellenberechner 33 vorgesehen, an welchen von dem ersten Max-Min-Detektor 20 die maximale Abbildungskonzentration Dmax und die minimale Abbildungskonzentration Dmin gegeben werden, und dieser variable Schwellenberechner 33 ist mit dem ersten Schwellengenerator 5 verbunden. Der variable Schwellenberechner 33 berechnet eine Binärumwandlungsschwelle Bh zur Verwendung bei der einfachen Binärumwandlung, die für das Abbildungssignal durchzuführen ist, das entweder als Buchstaben oder als kontrastschwache Buchstaben identifiziert worden ist. Das heißt, der variable Schwellenberechner 33 berechnet von der maximalen Abbildungskonzentration Dmax und der minimalen Abbildungskonzentration Dmin innerhalb des bei dem ersten Max-Min-Detektor 20 erfaßten Fensters, die durch die Gleichung
Bh = (Dmax + Dmin)/2 ... (3)
gegebene Binärumwandlungsschwelle Bh.
Die berechnete Binärumwandlungsschwelle Bh wird an den ersten Schwellengenerator 5 gegeben, und der erste Schwellengenerator 5 gibt das erste Schwellensignal 15a in Übereinstimmung mit dieser Binärumwandlungsschwelle Bh an den Selektor 8.
Der zweite Schwellengenerator 6 erzeugt eine Binärumwandlungsschwelle für Bilder und gibt diese als das zweite Schwellensignal lsb an den Selektor 8. Der dritte Schwellengenerator 7 erzeugt eine Binärumwandlungsschwelle für fettgedruckte Buchstaben und gibt diese als das dritte Schwellensignal 15c an den Selektor 8.
Der Selektor 8 bestimmt das ausgewählte Schwellensignal 16 von den ersten, zweiten und dritten Schwellensignalen 15a, 15b und 15c unter Verwendung der ersten, zweiten und dritten Unterscheidungssignale 12, 13 und 14 als Steuersignale gemäß der folgenden Regel:
Der Komparator 9 vergleicht das oben bestimmte, ausgewählte Schwellensignal 16 mit dem durch die Verzögerung 10 geführten Abbildungssignal 17 für das Bildelement und erzeugt das Ausgangsabbildungssignal 18, so daß es möglich ist, eine Bildverarbeitung durchzuführen, in welche die Auflösung von Buchstaben einschließlich kontrastarmer Buchstaben, etwa verschwommener Buchstaben, und von fettgedruckten Buchstaben mit starken Breiten ebenso wie der Ton von Bildern konserviert werden kann.
Nun werden Detailkonfigurationen der ersten, zweiten und dritten Unterscheidungsschaltkreise 2, 3 und 4 erläutert.
Fig. 7 zeigt eine detaillierte Konfiguration des ersten Unterscheidungsschaltkreises 2, und Fig. 8 zeigt ein Zeitdiagramm für diesen ersten Unterscheidungsschaltkreis 2.
In Fig. 7 bilden ein Selektor 200, ein Zähler 207 und Komparatoren 201 bis 206 den ersten Max-Min-Detektor 20. Abbildungssignale, die pro Bildelement ein 8-Bit-Signal enthalten, werden durch den Selektor 200 an die Komparatoren 201, 202, 203 und 204 gegeben, Signale für vier Bildelemente mit einer Zeit, die mittels eines Taktsignals CLK synchronisiert wird. Spezieller werden für eine 4 x 4 Matrix aus 16 Bildelementen, gezeigt in Fig. 9, wobei vier Bildelemente jeweils zur (J-1)-ten, J-ten, (J+1)-ten und (J+2)-ten Spalte gehören, in die jeweiligen Komparatoren 201, 202, 203 und 204 eingegeben.
Der mit dem Selektor 200 verbundene Zähler 207 zählt das Taktsignal CLK und gibt seine Ausgangssignale SE0 und SE1 der in Fig. 8 gezeigten Form an den Selektor 200. Der Selektor 200 verteilt die Abbildungssignale von dem Zeilenpuffer 1, die an seinen Eingangsport 10 - 13 ankommen, an einen seiner Ausgangsports A0 - A3, B0 - B3, C0 - C3 und D0 - D3 in Übereinstimmung mit den Ausgangssignalen SE0 und SE1 des Zählers 207. In Fig. 8 zeigt die Zeile CLK das Taktsignal CLK, die Zeile 1 zeigt das Eingangssignal des Selektors 200 an seinen Eingangsport 10 - 13, die Zeilen A, B, C und D zeigen die Ausgangssignale des Selektors 200 an seinen Ausgangsport A0 - A3, B0 - B3, C0 - C3 bzw. D0 - D3, und die Zeilen SE0 und SE1 zeigen die Ausgangssignale SE0 und SE1 des Zählers 207.
Jeder der Komparatoren 201, 202, 203 und 204 erfaßt die Maximalkonzentrationen 211, 212, 213 bzw. 214, und die Minimalkonzentrationen 221, 222, 223 bzw. 224, der vier Bildelemente einer jeden Spalte. Die Maximalkonzentrationen 211, 212, 213 und 214 werden an den Komparator 205 gegeben, während die Minimalkonzentrationen 221, 222, 223 und 224 an den Komparator 206 gegeben werden. Der Komparator 205 erfaßt die maximale Abbildungskonzentration Dmax von den Maximalkonzentrationen 211, 212, 213 und 214 verschiedener Spalten, und der Komparator 206 erfaßt die minimale Abbildungskonzentration Dmin von den Minimalkonzentrationen 221, 222, 223 und 224 von verschiedenen Spalten.
Die maximale Abbildungskonzentration Dmax von dem Komparator 205 und die minimale Abbildungskonzentration Dmin von dem Komparator 206 werden als die Ausgangssignale des ersten Max- Min-Detektors 20 an den ersten Subtrahierer 21 gegeben, und wie zuvor erläutert, berechnet der erste Subtrahierer 21 die maximale Konzentrationsdifferenz ΔDmax, die an den ersten Komparator 22 gegeben wird, in welchem sie mit der ersten Beurteilungsschwelle Th1 verglichen wird, um das erste Unterscheidungssignal 12 zu erzeugen.
Fig. 10 zeigt eine detaillierte Konfiguration des zweiten Unterscheidungsschaltkreises 3, und Fig. 11 zeigt ein Zeitdiagramm für diesen zweiten Unterscheidungsschaltkreis 3.
In Fig. 10 bilden ein Selektor 300, ein Zähler 307, Addierer 301 bis 305 und ein Teiler 306 den Mittelwertberechner 30, von welchem der Selektor 300 und der Zähler 307 jeweils in ihrer Konfiguration und Funktion identisch mit dem Selektor 200 und dem Zähler 2078 der Fig. 7 sind. Jeder der Addierer 301, 302, 303 und 304 berechnet die Summe 311, 312, 313 bzw. 314 von vier Eingangssignalen, die an jeden von ihnen von dem Selektor 300 gegeben werden, und diese Summen werden wiederum von dem Addierer 305 aufaddiert. Die Eingangssignale der Addierer 301, 302, 303 und 304 haben acht Bit, während die Ausgangssignale dieser Addierer 10 Bit haben, und das Eingangssignal des Addierers 305 10 Bit hat, während das Ausgangssignal dieses Addierers 12 Bit hat.
In Fig. 10 zeigt die Zeile CLK das Taktsignal, die Zeilen F, A, B, C und D zeigen die Eingangs- und Ausgangssignale des Selektors 300, und die Zeilen SE0 und SE1 zeigen die Ausgangssignale des Zählers 307. Für das Bildelement (I, J) des in Fig. 90 gezeigten Fensters werden die Bildsignale für die vier Bildelemente in der (J-1)-ten Spalte von der (I-1)-ten Zeile bis zu (I+2)-ten Zeile bei dem ersten Taktsignal an den Addierer 301 gegeben. In gleicher Weise werden die Bildsignale für die vier Bildelemente in der J-ten Spalte bei dem zweiten Taktsignal an den Addierer 302 gegeben, die Bildsignale für die vier Bildelemente in der (J+1)-ten Spalte werden bei dem dritten Taktsignal an den Addierer 303 gegeben, und die Bildsignale für die vier Bildelemente in der (J+2)-ten Spalte werden bei den vierten Taktsignalen an den Addierer 304 gegeben. An dem fünften 9 Taktsignal werden die von den Addierern 301, 302, 303 und 304 berechneten Summen an den Addierer 305 gegeben, und es werden die Summen dieser Summen 311, 312, 313 und 314 berechnet. Somit hat der Addierer 305 die Summe aller 16 Bildelemente in dem in Fig. 9 gezeigten Fenster berechnet. Diese Summe der 16 Bildelemente wird bei dem sechsten Taktsignal an den Teiler 306 gegeben, in welchem sie durch die Gesamtanzahl der Bildelemente 16 geteilt wird, um die mittlere Bildkonzentration Da des Fensters zu ergeben. Diese mittlere Bildkonzentration Da wird dann bei dem siebten Taktsignal an den zweiten Komparator 31 gegeben und wird dort, wie zuvor erläutert wurde, mit dem zweiten Beurteilungssignal Th2 verglichen.
Fig. 12 zeigt eine Detailkonfiguration des dritten Unterscheidungsschaltkreises 4, und Fig. 13 zeigt ein Zeitdiagramm für diesen dritten Unterscheidungsschaltkreis 4. In Fig. 12 bilden Glättungselemente 401 - 406 den Glättungsschaltkreis 40, und Kantenakzentuierungselemente 411 - 414 bilden den Kantenakzentuierer 41. In Fig. 13 zeigt die Zeile DIN die Zeitgabe zum Geben der Bildsignale von dem Zeilenpuffer 1 an die Glättungselemente 401 - 406, so daß (J-3) beim ersten Taktsignal die Zeitgabe ist, mit welcher die Bildsignale der acht Bildelemente in der in Fig. 14 gezeigten (J-3)-ten Spalte von der (I-3)-ten Zeile bis zur (I+4)-ten Zeile an die Glättungselemente 401 -406 gegeben werden. Ebenfalls zeigt die Zeile SUM die Zeitgabe zum Geben der geglätteten Abbildungssignale von den Glättungselementen 401 - 406 an die Kantenakzentuierungselemente 411 - 414, so daß (J-2) beim vierten Taktsignal die Zeitgabe ist, mit welcher die geglätteten Abbildungssignale der sechs Bildelemente in der (J-2)-ten Spalte von der (I-2)-ten Zeile zur (I+3)-ten Zeile, gezeigt in Fig. 14, an die Kantenakzentuierungselemente 411 - 414 gegeben werden. Die Zeile EDG zeigt ebenfalls die Zeitgabe zum Geben der kantenakzentuierten Abbildungssignale von den Kantenakzentuierungselementen 411 - 414 an den zweiten Max- Min-Detektor 42, so daß (J-1) beim siebten Taktsignal die Zeitgabe ist, mit welcher die kantenakzentuierten Abbildungssignale der vier Bildelemente in der (J-1)-ten Spalte von der (I-1)-ten Zeile zur (I+2)-ten Zeile, gezeigt in Fig. 14, an den zweiten Max-Min-Detektor 42 gegeben werden. Wie zuvor erläutert wurde, erfaßt der zweite Max-Min- Detektor 42 die maximale Abbildungskonzentration Dmax und die minimale Abbildungskonzentration Dmin des Fensters, und dann wird die maximale Konzentrationsdifferenz ΔDmax von dem zweiten Subtrahierer 43 gemäß der in der Zeile FTR gezeigten Zeitgabe berechnet. Diese maximale Konzentrationsdifferenz ΔDmax wird beim Teiler 44 gemäß der in der Zeile Dn gezeigten Zeitgabe durch die mittlere Abbildungskonzentration Da dividiert, um die normalisierte, maximale Konzentrationsdifferenz ΔDn zu ergeben, die beim dritten Komparator 45 mit der dritten Beurteilungsschwelle Th3 verglichen wird, um das dritte Unterscheidungssignal 14 zu erzeugen.
Obwohl dieses Ausführungsbeispiel voranstehend für das Fenster einer 4 x 4 Bildelemente-Matrix beschrieben worden ist, ist diese Wahl vollständig beliebig, und die vorliegende Erfindung ist auf diese Wahl nicht beschränkt. Auch kann die Binärumwandlungsschwelle Bh in der obigen Beschreibung verschieden gewählt werden, beispielsweise die mittlere Abbildungskonzentration Da innerhalb eines bestimmten Gebietes zu sein. Zusätzlich können die Größen in der obigen Beschreibung durch Addieren einer positiven oder negativen Toleranz x modifiziert werden, so daß beispielsweise die Binärumwandlungsschwelle Bh durch Bh+x ersetzt werden kann.
Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel die kennzeichnende Größe, um zwischen den Buchstabenabbildungen und den Bildabbildungen zu unterscheiden, nämlich zwischen den Abbildungen mit zwei Pegeln und den nicht zweipegeligen Abbildungen, aus der Abbildungsinformation und den Beurteilungsschwellen gewählt sind, die von dem Scanner aufgenommenen Abbildungssignale zu sein, d.h. die Größe proportional zur Reflektivität der Abbildungen, können diese gewählt werden, die Abbildungskonzentration zu sein, d.h. der Logarithmus der inversen Reflektivität oder ein transformiertes Signal gemäß menschlichen, visuellen Charakteristika.
Wie oben erläutert wurde, ist es gemäß diesem Ausführungsbeispiel möglich, eine Bildverarbeitung durchzuführen, die die Auflösung selbst von fettgedruckten Buchstaben oder kontrastschwachen Buchstaben beibehält, etwa verschwommenen Buchstaben, die mit Bleistift geschrieben wurden, was im Stand der Technik helle Stellen innerhalb der Breite oder schlechte Auflösung bewirkte, weil sie als Bilder identifiziert wurden, und dadurch die Abbildungsqualität und die Effizienz der Bildverarbeitung zu verbessern.
Im folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert, in welcher den Elementen, die in ihren Funktionen mit denjenigen identisch sind, die in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel aufgetreten sind, dieselben Bezeichnungen in den Figuren gegeben worden sind.
Bezugnehmend nun auf Fig. 14 ist dort das zweite Ausführungsbeispiel einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt.
In Fig. 15 erfaßt ein Unterscheidungsschaltkreis 2 Maximalund Minimalwerte von Abbildungsinformation im Zusammenhang mit Abbildungskonzentrationen, etwa einer maximalen Abbildungskonzentration und einer minimalen Abbitdungskonzentration, und berechnet einen normalisierten Wert, der durch Normalisieren entweder des Maximalwertes oder des Minimalwertes in bezug auf den anderen erhalten wird, und vergleicht diesen normalisierten Wert mit einem vorbestimmten Referenzwert, um zwischen Zweipegelabbildungen und nicht zweipegeligen Abbildungen der Abbildungsinformation zu unterscheiden.
In dieser Bildverarbeitungsvorrichtung werden Abbildungssignale 11, die ein 8-Bit-Signal für jedes Bildelement übertragen, das von einem Scanner einschließlich einer Abbildungsvorrichtung gelesen wird, die nicht gezeigt ist, zeitweilig in einem Zeilenpuffer 1 gespeichert. Die in dem Zeilenpuffer 1 gespeicherten Abbildungssignale werden dann mittels eines nicht gezeigten, synchronisierenden Taktsignals an einen Unterscheidungsschaltkreis 2 gegeben, und über eine Verzögerung 10 einschließlich eines Verzögerungsspeichers an einen Komparator 9. Der Unterscheidungsschaltkreis 2 führt eine weiter unten detailliert zu erörternde Unterscheidungsoperation für jedes Abbildungssignal entsprechend einem Bildelement durch und erzeugt ein Unterscheidungssignal 12, das dann als ein Steuersignal an einen Selektor 8 gegeben wird. Außerdem wird ein erstes Schwellensignal isa und ein zweites Schwellensignal 15b ebenfalls mittels eines ersten Schwellengenerators 5 bzw. eines zweiten Schwellengenerators 6 an den Selektor 8 gegeben. Der Selektor 8 wählt das geeignetste unter den ersten und zweiten Schwellensignalen isa und isb in Übereinstimmung mit dem Unterscheidungssignal 12 in einer Weise, die im folgenden detailliert erläutert wird, und gibt dieses ausgewählte Schwellensignal 16 an den Komparator 9. Der Komparator 9 vergleicht das ausgewählte Schwellensignal 16 und das Abbildungssignal 17 für das durch die Verzögerung 10 geführte Bildelement und erzeugt ein Ausgangssignal 18, das entweder "1" ist, wenn der Signalpegel des Abbildungssignals 17 größer ist als der des ausgewählten Schwellensignais 16, oder "0", wenn der Signalpegel des Abbildungssignals 17 kleiner oder gleich dem des ausgewählten Schwellensignais 16 ist. Bezugnehmend nun auf Fig. 16 wird ein Detail des Unterscheidungsschaltkreises 2 erläutert.
Der Unterscheidungsschaltkreis 2 unterscheidet ein Abbildungssignal von Buchstaben von einem Abbildungssignal von Bildern. In diesem Unterscheidungsschaltkreis 2 werden die in dem Zeilenpuffer 1 gespeicherten Abbildungssignale an einen Max-Min-Detektor 20 gegeben, der die maximale Abbildungskonzentration Dmax und die minimale Abbildungskonzentration Dmin von Abbildungskonzentration von 16 Bildelementen innerhalb eines Fensters einer 4 x 4 Matrixform in den Abbildungssignalen erfaßt. Die erfaßte maximale Abbildungskonzentration Dmax und minimale Abbildungskonzentration Dmin werden dann an einen Teiler 23 gegeben, in welchem ein normalisierter Wert Dn, der durch Normalisieren entweder der maximalen Abbildungskonzentration Dmax oder der minimalen Abbildungskonzentration Dmin in bezug auf den anderen erhalten wird, beispielsweise gemäß der Gleichung
Dn Dmin/Dmax ... (4)
berechnet wird. In Gleichung (4) wird die minimale Abbildungskonzentration Dmin durch die maximale Abbildungskonzentration Dmax geteilt, um den normalisierten Wert Dn zu ergeben, jedoch kann umgekehrt die maximale Abbildungskonzentration Dmax, dividiert durch die minimale Abbildungskonzentration Dmin, verwendet werden. Der berechnete, normalisierte Wert Dn wird an einen Komparator 22 gegeben, in welchem er mit einer Beurteilungsschwelle Th1 verglichen wird, die zuvor in einem nicht gezeigten Register gespeichert wird. Der Komparator 22 erzeugt das Unterscheidungssignal 12, das entweder "1" ist, wenn der normalisierte Dn größer ist als die Beurteilungsschwelle Th1, was anzeigt, daß das Abbildungssignal vom Buchstaben ist, oder "0", wenn der normalisierte Wert Dn kleiner gleich der Beurteilungsschwelle Th1 ist, was anzeigt, daß das Abbildungssignal von Bildern ist. Das heißt,
Dn > Th 1 T Buchstaben
Dn ≤ Th 1 T Bilder
Somit bestimmt der Unterscheidungsschaltkreis 2, daß das Abbildungssignal von Buchstaben ist, wenn der von der maximalen Abbildungskonzentration Dmax und der minimalen Abbildungskonzentration Dmin erhaltene, normalisierte Wert Dn größer ist als die Beurteilungsschwelle Th1, und daß anderenfalls das Abbildungssignal von Bildern ist.
Nun wird die Binärumwandlung eines jeden, mittels des obigen Unterscheidungsschaltkreises 2, entweder als von Buchstaben oder von Bildern identifizierten Abbildungssignals erläutert.
In Fig. 16 ist ein variabler Schwellenberechner 33 vorgesehen, an welchen von dem Max-Min-Detektor 20 die maximale Abbildungskonzentration Dmax und die minimale Abbildungskonzentration Dmin gegeben werden, und das Ausgangssignal dieses variablen Schwellenberechners wird als das erste Schwellensignal isa an den Selektor 8 gegeben. Der variable Schwellenberechner 33 berechnet eine bei der einfachen Binärumwandlung, die für die als Buchstaben identifizierten Abbildungssignale durchzuführen ist, zu verwendende Binärumwandlungsschwelle Bh. Das heißt, der variable Schwellenberechner 33 berechnet aus der maximalen Abbildungskonzentration Dmax und der minimalen Abbildungskonzentration Dmin innerhalb des bei dem Max-Min- Detektor 20 erfaßten Fensters die durch die Gleichung
Bh = (Dmax + Dmin)/2 ... (3)
gegebene Binärumwandlungs schwelle Bh.
Diese Binärumwandlungsschwelle Bh ist das an den Selektor 8 zu gebende, erste Schwellensignal 15a.
Der zweite Schwellengenerator 6 erzeugt ebenfalls eine Binärumwandlungsschwelle für Bilder und gibt eine Dither- Schwelle, die in Fig. 20 gezeigt ist, an den Selektor 8 als das zweite Schwellensignal 15b.
Der Selektor 8 bestimmt das ausgewählte Schwellensignal 16 von den ersten und zweiten Schwellensignalen 15a und 15b unter Verwendung des Unterscheidungssignals 12 als ein Steuersignal gemäß der folgenden Regel:
und gibt das ausgewählte Schwellensignal 16 an einen Komparator 9.
Der Komparator 9 vergleicht das oben bestimmte, ausgewählte Schwellensignal 16 mit einem Abbildungssignal 17 für das Bildelement, das durch die Verzögerung 10 geführt wird, und erzeugt das Ausgangssignal 18, so daß es möglich ist, Bildverarbeitung durchzuführen, in welcher die Auflösung von Buchstaben einschließlich kontrastschwacher Buchstaben, etwa veschwommener Buchstaben, und der Ton von Bildern beibehalten werden kann.
Nun wird eine Detailkonfiguration des Unterscheidungsschaltkreises 2 erläutert.
Fig. 18 zeigt eine Detailkonfiguration des Unterscheidungsschaltkreises 2, und Fig. 19 zeigt ein Zeitdiagramm für diesen Unterscheidungsschaltkreis 2. In Fig. 18 bilden ein Selektor 200, ein Zähler 207 und Komparatoren 201 - 206 den Max-Min-Detektor 20. Abbildungssignale, die pro Bildelement ein 8-Bit-Signal enthalten, werden über den Selektor 200 an die Komparatoren 201, 202, 201 und 204 gegeben, Signale für vier Bildelemente gleichzeitig, synchronisiert durch ein Taktsignal CLK. Spezieller werden für eine aus 16 Bildelementen gebildete, in Fig. 20 gezeigte 4 x 4 Matrix vier Bildelemente, die jeweils zu den Spalten (J-1), J, (J+1) und (J+2) gehören, an die jeweiligen Komparatoren 201, 202, 203 und 204 gegeben.
Der mit dem Selektor 200 verbundene Zähler 207 zählt das Taktsignal CLK und stellt sein Ausgangssignal SE0 und SE1 der in Fig. 19 gezeigten Form dem Selektor 200 zur Verfügung. Der Selektor 200 verteilt die Abbildungssignale von dem Zeilenpuffer 1, die an seinen Eingangsports 10 - 13 ankommen, an einen seiner Ausgangsports A0 - A3, B0 - B3, C0 - C3 und D0 - D3 in Übereinstimmung mit den Ausgangssignalen SE0 und SE1 des Zählers 207. In Fig. 19 zeigt die Zeile CLK das Taktsignal CLK, die Zeile 1 zeigt das Eingangssignal des Selektors 200 an seinen Eingangsports I0 - I3, die Zeilen A, B, C und D zeigen die Ausgangssignale des Selektors 200 an seinen Ausgangsports A0 - A3, B0 - B3, C0 - C3 bzw. D0 - D3, die Zeilen SE0 und SE1 zeigen die Ausgangssignale SE0 und SE1 des Zählers 207, die Zeilen 211 - 214 und 221 - 224 zeigen die Ausgangssignale, die die Maximalkonzentration und die Minimalkonzentration von vier Bildelementen in jeder Zeile der Komparatoren 201 - 204 jeweils zeigen, und die Zeilen Dmax und Dmin zeigen die Signale, die die maximale Abbildungskonzentration Dmax und die minimale Abbildungskonzentration Dmin innerhalb des Fensters von 16 Bildelementen zeigen.
Jeder der Komparatoren 201, 202, 203 und 204 erfaßt jeweils die maximalen Konzentrationen 211, 212, 213 und 214 und jeweils die minimalen Konzentrationen 221, 222, 223 und 224, der vier Bildelemente einer jeden Spalte. Die Maximalkonzentrationen 211, 212, 213 und 214 werden an den Komparator 205 gegeben, während die Minimalkonzentrationen 221, 222, 223 und 224 an den Komparator 206 gegeben werden. Der Komparator 205 erfaßt die maximale Abbildungskonzentration Dmax innerhalb des Fensters von den Maximalkonzentrationen 211, 212, 213 und 214 verschiedener Spalten, und der Komparator 206 erfaßt die minimale Abbildungskonzentration Dmin innerhalb des Fensters von den minimalen Konzentrationen 221, 222, 223 und 224 verschiedener Spalten.
Für das Bildelement (I, J) des in Fig. 20 gezeigten Fensters werden die Abbildungssignale für die vier Bildelemente in der (J-1)-ten Spalte von der (I-1)-ten Zeile zur (I+2)-ten Zeile von den Ausgangsports A0 - A3 des Selektors 200 an den Komparator 201 gegeben, der die maximale Konzentration 211 und die minimale Konzentration 221 der vier Bildelemente erfaßt. In gleicher Weise werden die Abbildungssignale für die vier Bildelemente in der J-ten Spalte von den Ausgangsports B0 - B3 des Selektors 200 an den Komparator 202 beim zweiten Taktsignal gegeben, die Abbildungssignale für die vier Bildelemente in der (J+1)-ten Spalte werden von den Ausgangsports C0 - C3 des Selektors 200 beim dritten Taktsignal an den Komparator 203 gegeben, die Abbildungssignale für die vier Bildelemente in der (J+2)-ten Spalte werden von den Ausgangsports D0 - D3 des Selektors 200 an den Komparator 204 beim vierten Taktsignal gegeben, und die Komparatoren 202, 203 und 204 erfassen jeweils die Maximalkonzentrationen 212, 213 und 214, und die Minimalkonzentrationen 222, 223 bzw. 224 der vier Bildelemente der J-ten, (J+1)-ten bzw. (J+2)-ten Spalten. Beim fünften Taktsignal werden die Maximalkonzentrationen 211 - 214 an den Komparator 205 gegeben, während die Minimalkonzentrationen 221 - 224 an den Komparator 206 gegeben werden, und der Komparator 205 erfaßt die maximale Abbildungskonzentration Dmax innerhalb des Fensters von den Maximalkonzentrationen 211 - 214, während der Komparator 206 die minimale Abbildungskonzentration Dmin innerhalb des Fensters von den Minimalkonzentrationen 221 bis 224 erfaßt. Beim sechsten Taktsignal werden die maximale Abbildungskonzentration Dmax und die minimale Abbildungskonzentration Dmin innerhalb des Fensters, die von den Komparatoren 205 und 206 erfaßt werden, an den Teiler 23 gegeben, und der Teiler 23 berechnet den normalisierten Wert Dn von der maximalen Abbildungskonzentration Dmax und der minimalen Abbildungskonzentration Dmin. Beim siebten Taktsignal wird der normalisierte Wert Dn an den Komparator 22 gegeben, und der Komparator 22 vergleicht den normalisierten Wert Dn und die Beurteilungsschwelle Th1, um beim achten Taktsignal das Unterscheidungssignal 12 zu erzeugen.
Obwohl dieses Ausführungsbeispiel voranstehend für das Fenster einer 4 x 4 Bildelemente-Matrix beschrieben worden ist, ist diese Wahl vollständig beliebig, und die vorliegende Erfindung ist auf diese Wahl nicht beschränkt. Auch werden in diesem Ausführungsbeispiel die Abbildungssignale für ein Bildelement nach dem anderen unterschieden. Dieses kann für einen Block von N x N Bildelementen nach dem anderen getan werden, wobei N eine positive ganze Zahl größer als 1 ist. Außerdem kann die Binärumwandlungsschwelle Bh in der obigen Beschreibung anders gewählt werden, beispielsweise als die mittlere Abbildungskonzentration Da innerhalb eines bestimmten Gebiets. Zusätzlich können die Größen in der obigen Beschreibung durch Hinzufügen einer positiven oder negativen Toleranz x modifiziert werden, so daß beispielsweise die Binärumwandlungsschwelle Bh durch Bh+x ersetzt werden kann. Die Dither-Schwelle kann ebenfalls verschieden von dem Punktdispersionstyp gewählt werden, beispielsweise als Punktkonzentrationstyp.
Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel die charakterisierende Größe für die Unterscheidung zwischen Buchstabenabbildungen und Bildabbildungen, nämlich zwischen den Zweipegelabbildungen und den nicht zweipegeligen Abbildungen, aus der Abbildungsinformation, und die Beurteilungsschwellen gewählt sind, die von dem Scanner aufgenommenen Abbildungssignale zu sein, d.h. die Größe proportional zur Reflektivität der Abbildungen, können diese als die Abbildungskonzentration gewählt sein, d.h. der Logarithmus der Inversen der Reflektivität, oder transformierte Signale gemäß menschlichen, visuellen Charakteristika.
Wie oben erläutert wurde, werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Zweipegelabbildungen und die nicht zweipegeligen Abbildungen in der Abbildungsinformation voneinander mittels des Vergleichs des normalisierten Wertes mit einem vorbestimmten Referenzwert unterschieden, wobei der normalisierte Wert erhalten wird durch Normalisieren entweder des Maximalwerts oder des Minimalwerts in der Abbildungsinformation in bezug auf die Abbildungskonzentration, etwa die maximale Abbildungskonzentration und die minimale Abbildungskonzentration, in bezug auf den anderen, so daß es möglich ist, Bildverarbeitung durchzuführen, die die Auflösung selbst von kontrastarmen Buchstaben, etwa verschwommenen Buchstaben, beibehält, die die schlechte Auflösung im Stand der Technik bewirkten, weil sie als Bilder identifiziert werden, und dadurch die Qualität von Bildern und die Effizienz der Bildverarbeitung zu verbessern.
Bezugnehmend nun auf Fig. 21 ist dort das dritte Ausführungsbeispiel einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. In Fig. 21 unterscheidet ein Unterscheidungsschaltkreis 2 zwischen Buchstaben einschließlich kontrastschwacher Buchstaben und Nicht- Buchstaben, d.h. Bildern, durch Ausnutzen der Tatsache, daß kontrastschwache Buchstaben herkömmlich als Bilder identifiziert werden, weil ihre maximalen, benachbarten Abbildungskonzentrationsdifferenzen klein sind, sie jedoch eine ziemlich große minimale, benachbarte Abbildungskonzentrationsdifferenz besitzen. In dieser Bildverarbeitungsvorrichtung werden Abbildungssignale von einem Zeilenpuffer 1 an einen Glättungsschaltkreis 40 gegeben, in welchem Rauschkomponenten der Bildsignale entfernt werden. Der Glättungsschaltkreis 40 gibt die geglätteten Abbildungssignale, wobei die Rauschkomponenten entfernt sind, an einen Kantenakzentuierer 41. Der Kantenakzentuierer 41, der Laplace-Filter verwendet, extrahiert Kanten der geglätteten Abbildungssignale von dem Glättungsschaltkreis 40 und erzeugt kantenakzentuierte Abbildungssignale. Diese kantenakzentuierten Abbildungssignale werden an den Subtrahierer 43 gegeben, der von den kantenakzentuierten Abbildungssignalen Konzentrationsdifferenzen benachbarter Bildelemente innerhalb eines Blockes, d.h. Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzsignale, berechnet. Die Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzsignale werden an den Max-Min-Detektor 42 gegeben, der die maximale Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz ΔDmax und die minimale Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz ΔDmin innerhalb des Blockes berechnet, und diese maximale Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz ΔDmax und minimale Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz ΔDmin an den Teiler 44 gibt.
Der Teiler 44 berechnet ein normalisiertes Signal F einer abbildungscharakterisisierenden Größe aus der maximalen Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz ΔDmax und der minimalen Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz ΔDmin nach der Gleichung
F = ΔDmin / ΔDmax ... (5)
Das berechnete Abbildungscharakterisierungsgrößensignal F wird an einen Komparator 45 gegeben, in welchem es mit einer Beurteilungsschwelle Th verglichen wird, die zuvor in einem nicht gezeigten Register gespeichert wird. Der Komparator 45 erzeugt das Unterscheidungssignal 12, das entweder "1" ist, wenn das Abbildungscharakterisierungsgrößensignal F größer ist als die Beurteilungsschwelle Th, was anzeigt, daß das Abbildungssignal von Buchstaben ist, oder "0", wenn das Abbildungscharakterisierungsgrößensignal F kleiner oder gleich der Beurteilungsschwelle Th ist, was anzeigt, daß das Abbildungssignal von Nicht-Buchstaben ist, d.h. von Bildern. Das heißt,
F > Th T Buchstaben
F ≤ Th T Bilder
Nun wird die Binärumwandlung eines jeden Abbildungssignals erläutert, das mittels des Unterscheidungsschaltkreises 2 oben als entweder von Buchstaben oder von Bildern identifiziert wird.
In dieser Bildverarbeitungsvorrichtung werden die Abbildungssignale von dem Zeilenpuffer 1 an einen zweiten Max-Min-Detektor 20 gegeben, und dieser zweite Max-Min- Detektor 20 erfaßt die maximale Abbildungskonzentration Dmax und die minimale Abbildungskonzentration Dmin innerhalb eines Fensters von 16 Bildelementen in der Form einer 4 x 4 Matrix und gibt diese maximale Abbildungskonzentration Dmax und minimale Abbildungskonzentration Dmin an einen variablen Schwellenberechner 33. Der variable Schwellenberechner 33 berechnet eine Binärumwandlungsschwelle, die durch die Gleichung gegeben wird:
Bh = (Dmax + Dmin) / 2 ... (3)
Aus der maximalen Abbildungskonzentration Dmax und der minimalen Abbildungskonzentration Dmin innerhalb des Mittels des zweiten Max-Min-Detektors 20 erfaßten Fensters. Diese Binärumwandlungsschwelle Bh wird an einen ersten Schwellengenerator 5 gegeben, und der erste Schwellengenerator 5 gibt ein erstes Schwellensignal isa in Übereinstimmung mit dieser Binärumwandlungsschwelle Bh an einen Selektor 8. Ebenfalls erzeugt ein zweiter Schwellengenerator 6 eine Binärumwandlungsschwelle für Bilder und gibt ein zweites Schwellensignal 15b in Übereinstimmung mit der in Fig. 17 gezeigten Dither-Schwelle an den Selektor 8.
Der Selektor 8 bestimmt ein ausgewähltes Schwellensignal 16 von den ersten und zweiten Schwellensignalen 15a und 15b unter Verwendung des Unterscheidungssignals 2 als Steuersignal gemäß der folgenden Regel:
und gibt das ausgewählte Schwellensignal 16 an einen Komparator 9.
Der Komparator 9 vergleicht das oben bestimmte, ausgewählte Schwellensignal 16 mit dem Abbildungssignal 17 für das durch die Verzögerung 70 geführte Bildelement und erzeugt das Ausgangssignal 18, so daß es möglich ist, eine Bildverarbietung durchzuführen, in der die Auflösung von Buchstaben einschließlich kontrastschwacher Buchstaben, wie etwa verschwommener Buchstaben, und der Ton von Bildern beibehalten werden kann.
Nun wird eine detaillierte Konfiguration des Unterscheidungsschaltkreises 2 erläutert.
Fig. 22 zeigt eine detaillierte Konfiguration des Unterscheidungsschaltkreises 2, und Fig. 23 zeigt ein Zeitdiagramm für diesen Unterscheidungsschaltkreis 2. In Fig. 22 bilden Glättungselemente 401 bis 406 den Glättungsschaltkreis 40, und Kantenakzentuierungselemente 411 bis 414 bilden den Kantenakzentuierer 41. In Fig. 23 zeigt die Zeile CLK ein Taktsignal CLK, die Zeile DIN zeigt die Zeitgabe zum Geben der Abbildungssignale von dem Zeilenpuffer 1 an die Glättungselemente 401 - 406. Die Glättungen mittels der Glättungselemente 401 - 406 werden für einen 3 x 3 Matrixblock von 9 Bildelementen mit dem interessierenden Bildelement als Mittel durchgeführt. (J-3) beim ersten Taktsignal ist die Zeitgabe, mit welcher die Abbildungssignale der 8 Bildelemente in der (J-3)-ten Spalte von der (I-3)-ten Zeile zu der (I+4)-ten Zeile, gezeigt in Fig. 14, an die Glättungselemente 401 - 406 gegeben werden. Das Glättungselement 401 erhält die Abbildungssignale von 3 Bildelementen, die zur (I-3)-ten Zeile bis zur (I-1)-ten Zeile gehören, das Glättungselement 402 erhält die Abbildungssignale von 3 Bildelementen, die zur (I-2)-ten Zeile bis zur I-ten Zeile gehören, und die anderen Glättungselementen 403 - 406 in gleicher Weise erhalten jeweils die Abbildungssignale von drei Bildelementen. Dann werden bei den zweiten und dritten Taktsignalen die Abbildungssignale von 8 Bildelementen, die zu den (J-2)-ten und den (J-1)-ten Spalten gehören, jeweils eingegeben, und die Glättungen der (J-2)-ten Spalte von der (I-2)-ten Zeile bis zur (I+3)-ten Zeile werden durchgeführt. Das heißt, beim dritten Taktsignal führt das Glättungselement 401 die Glättung von Bildelementen in der (I-2)-ten Zeile der (J-2)- ten Spalte aus, das Glättungselement 402 führt die Glättung von Bildelementen in (I-1)-ten Zeile der (J-2)-ten Spalte aus, und entsprechendes gilt für die anderen Glättungselemente 403 - 406. In gleicher Weise werden bei dem vierten Taktsignal die Abbildungssignale von 8 Bildelementen, die zur J-ten Spalte gehören, eingegeben, und die Glättungen der (J-1)-ten Spalte von der (I-2)-ten Zeile bis zur (I+3)- ten Zeile werden ausgeführt, usw.
Die Zeile SUM zeigt die Zeitgabe von der Eingabe der geglätteten Abbildungssignale von den Glättungselementen 401 - 406 an die Kantenakzentuierungselemente 411 - 414. Die Kantenakzentuierungen mittels der Kantenakzentuierungselemente 411 - 414 werden ebenfalls für einen 3 x 3 Matrixblock von 9 Bildelementen mit dem interessierenden Bildelement als Mittel ausgeführt. (J-2) bei dem vierten Taktsignal ist die Zeitgabe, mit welcher die geglätteten Abbildungssignale der 6 Bildelemente in der (J-2)-ten Spalte von der (I-2)-ten Zeile bis zur (I+3)-ten Zeile, gezeigt in Fig. 14, an die Kantenakzentuierungselemente 411 - 414 gegeben werden. Das Kantenakzentuierungselement 411 erhält die geglätteten Abbildungssignale von 3 Bildelementen, die zur (I-2)-ten Zeile bis zur I-ten Zeile der (J-2)-ten Spalte gehören, das Kantenakzentuierungselement 412 erhält die geglätteten Abbildungssignale von 3 Bildelementen, die zur (I-1)-ten Zeile bis zur (I+1)-ten Zeile der (J-2)-ten Spalte gehören, und in gleicher Weise erhalten die anderen Kantenakzentuierungselemente 413 und 414 die geglätteten Abbildungssignale jeweils von 3 Bildelementen. Dann werden bei den fünften und sechsten Taktsignalen jeweils die geglätteten Abbildungssignale von 6 Bildelementen eingegeben, die zu den (J-1)-ten bzw. J-ten Spalte gehören, und es werden die Kantenakzentuierungen der (J-1)-ten Spalte von der (I-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile durchgeführt. Ds heißt, beim sechsten Taktsignal führt das Kantenakzentuierungselement 411 die Kantenakzentuierung von Bildelementen in der (I-1)-ten Zeile der (J-1)-ten Spalte durch, das Kantenakzentuierungselement 412 führt die Kantenakzentuierung von Bildelementen in der I-ten Zeile der (J-1)-ten Spalte durch, und gleiches gilt für die anderen Kantenakzentuierungselemente 413 und 414. In gleicher Weise werden beim siebten Taktsignal die geglätteten Abbildungssignale von 6 Bildelementen, die zur (J+1)-ten Spalte gehören, eingegeben, und es werden die Kantenakzentuierungen der J-ten Spalte von der (I-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile durchgeführt, usw.
Die Zeile EDG zeigt die Zeitgabe für die Eingabe der kantenakzentuierten Abbildungssignale von den Kantenakzentuierungselementen 411 - 414 an den Subtrahierer 43. (J-1) beim siebten Taktsignal ist die Zeitgabe, mit welcher die kantenakzentuierten Abbildungssignale der 4 Bildelemente in der (J-1)-ten Spalte von der (I-1)-ten Zeile bis zur (I-2)-ten Zeile, gezeigt in Fig. 14, an den Subtrahierer 43 gegeben werden, und der Subtrahierer 43 berechnet die Konzentrationsdifferenzen zwischen benachbarten Bildelementen in den 4 Bildelementen, die zur (J-1)-ten Spalte gehören. Dann werden bei dem achten Takts ignal die kantenakzentuierten Abbildungssignale von 4 Bildelementen eingegeben, die zur J-ten Spalte von der (I-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile gehören, und es werden die Konzentrationsdifferenzen zwischen benachbarten Bildelementen in den vier Bildelementen berechnet, die zur J-ten Spalte gehören, und die Konzentrationsdifferenzen zwischen benachbarten Bildelementen in den 8 Bildelementen, die zur (J-1)-ten Spalte gehören, die beim siebten Taktsignal eingegeben wurden, und zur J-ten Spalte.
Die Zeile SUM zeigt die Zeitgabe zum Eingeben der berechneten Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzsignale von dem Subtrahierer 43 an den ersten Max-Min-Detektor 42. (J-1) beim achten Taktsignal ist die Zeitgabe, mit welcher die Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzsignale der vier Bildelemente in der (J-1)-ten Spalte von der (I-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile, gezeigt in Fig. 14, an den ersten Max-Min-Detektor 42 gegeben werden. Dann werden bei den neunten bzw. zehnten Taktsignalen die Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzsignale von der J-ten bzw. (J+1)-ten Spalte eingegeben, und beim siebten Taktsignal werden der Maximalwert ΔDmax und der Minimalwert ΔDmin der Nachbarabbildungskonzentrationsdi fferenzsignale innerhalb des Fensters einer 4 x 4 Bildelementematrix, die durch die gepunktete Linie in Fig. 14 umschlossen ist, erfaßt.
Die Zeile DIV zeigt die Zeitgabe zum Eingeben des Maximalwertes ΔDmax und des Minimalwertes ΔDmin der Nachbarabbildungskonzentrationsdi fferenzen innerhalb des Blockes, die mittels des ersten Max-Min-Detektors 42 erfaßt werden, an den Teiler 44. J beim zwölften Taktsignal ist die Zeitgabe, mit welcher das Abbildungscharakterisierungsgrößensignal F für das Bildelement berechnet wird, das zur I-ten Zeile der J-ten Spalte gehört. Die Zeile FTR zeigt die Zeitgabe zum Eingeben des berechneten Abbildungscharakterisierungsgrößensignals F von dem Teiler 44 an den Komparator 45. J beim 13. Taktsignal ist die Zeitgabe, mit welcher das Abbildungscharakterisierungsgrößensignal f mit der Beurteilungsschwelle Th verglichen wird, und das Unterscheidungssignal 12 wird erzeugt, das anzeigt, ob das Bildelement, das zur I-ten Zeile der J-ten Spalte gehört, von Buchstaben oder von Bildern ist.
Wie erläutert wurde, werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Zweipegelabbildung und die nicht-zweipegeligen Abbildungen in der Abbildungsinformation voneinander mittels des Vergleichs des normalisierten Wertes mit einem vorbestimmten Referenzwert unterschieden, wobei der normalisierte Wert durch Normalisieren entweder des Maximalwerts oder des Minimalwerts der Differenz zwischen benachbarten Bildelementen der Abbildungsinformation bezüglich der Abbildungskonzentration in bezug auf den anderen erhalten werden, so daß es möglich ist, Bildverarbeitung durchzuführen, die die Auflösung selbst von konstrastschwachen Buchstaben, wie etwa verschwommenen Buchstaben, die mit Bleistift geschrieben worden sind, beibehält, die im Stand der Technik die schlechte Auflösung verursachten, weil sie als Bilder identifiziert werden, und dadurch die Qualität von Abbildungen und die Effizienz der Bildverarbeitung zu treffen.
Bezugnehmend nun auf Fig. 24 wird dort das vierte Ausführungsbeispiel eine Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. In Fig. 24 unterscheidet in Unterscheidungsschaltkreis 2 zwischen Zweipegelabbildungen, d.h. Buchstaben, und nichtzweipegeligen Abbildungen, d.h. Bildern, in der Abbildungsinformation mittels des Vergleichs eines vorbestimmten Referenzwertes mit einem normalisierten Wert, der als die Differenz zwischen den Maximal- und Minimalwerten in bezug auf die Abbildungskonzentration erhalten wird, der mit dem Mittelwert in bezug auf die Abbildungskonzentration normalisiert ist.
In dieser Bildverarbeitungsvorrichtung werden Abbildungssignale von einem Zeilenpuffer 1 an einen Glättungsschaltkreis 40 gegeben. Der Glättungsschaltkreis 40 gibt die geglätteten Abbildungssignale, wobei Rauschkomponenten entfernt worden sind, an einen Kantenakzentuierer 41 einschließlich Laplace-Filter. Der Kantenakzentuierer 41 gibt das kantenakzentuierte Abbildungssignal 47 an den Max-Min-Detektor 42. Der Max-Min- Detektor 42 erfaßt die maximale Abbildungskonzentration Dmax und die minimale Abbildungskonzentration Dmin innerhalb des Fensters in Übereinstimmung mit den kantenakzentuierten Abbildungssignalen 47. Die erfaßte maximale Abbildungskonzentration Dmax und minimale Abbildungskonzentration Dmin werden an den Subtrahierer 43 gegeben, und der Subtrahierer 43 berechnet die maximale Konzentrationsdifferenz ΔDmax innerhalb des Fensters.
Der Max-Min-Detektor 42 erfaßt die maximale Abbildungskonzentration Dmax und die minimale Abbildungskonzentration Dmin innerhalb des Fensters von 16 Bildelementen in der Form einer 4 x 4 Matrix in den Abbildungssignalen. Die erfaßte maximale Abbildungskonzentration Dmax und minimale Abbildungskonzentration Dmin werden an den Subtrahierer 43 gegeben, in welchem die maximale Konzentrationsdifferenz ΔDmax berechnet wird, die durch die Gleichung
ΔDmax = Dmax - Dmin ... (1)
gegeben ist.
Die berechnete maximale Konzentrationsdifferenz ΔDmax wird an den Teiler 44 gegeben, in welchem sie durch die mittlere Abbildungskonzentration Da innerhalb des Fensters von dem Mittelwertberechner 30 dividiert wird, um die normalisierte maximale Konzentrationsdifferenz ΔDn zu ergeben, die durch die Gleichung
ΔDn = ΔDmax / Da ... (2)
gegeben ist. Die berechnete, normalisierte, maximale Konzentrationsdifferenz ΔDn wird an den Komparator 45 gegeben, in welchem sie mit der Beurteilungsschwelle Th verglichen wird, die zuvor in einem nicht gezeigten Register gespeichert wird. Der Komparator 45 erzeugt das Unterscheidungssignal 12, das entweder "1" ist, wenn die normalisierte, maximale Konzentrationsdifferenz ΔDn größer ist als die Beurteilungsschwelle Th, was anzeigt, daß das Abbildungssignal von Buchstaben ist, oder "0", wenn die normalisierte, maximale Konzentrationsdifferenz ΔDn kleiner oder gleich der Beurteilungsschwelle Th ist, was anzeigt, daß das Abbildungssignal von Bildern ist. Das heißt,
ΔDn > Th T Buchstaben
ΔDn ≤ Th T Bilder
Somit bestimmt der Unterscheidungsschaltkreis 2, daß das Abbildungssignal von Buchstaben ist, wenn die normalisierte, maximale Konzentrationsdifferenz ΔDn größer ist als die Beurteilungsschwelle Th, und daß anderenfalls das Abbildungssignal vom Bildern ist.
Nun wird die Binärumwandlung mittels des obigen Unterscheidungsschaltkreises 2 entweder als Buchstaben oder als Bilder identifizierten Abbildungssignals erläutert.
In Fig. 24 ist ein variabler Schwellenberechner 33 vorgesehen, an welchen die maximale Abbildungskonzentration Dmax und die minimale Abbildungskonzentration Dmin von dem Max-Min-Detektor 42 gegeben werden, und das Ausgangssignal dieses variablen Schwellenberechners wird an den ersten Schwellengenerator 5 gegeben. Der variable Schwellengenerator 33 berechnet eine Binärumwandlungsschwelle Bh zur Verwendung bei der einfachen Binärumwandlung, die für das als Buchstaben identifizierte Abbildungssignal durchzuführen ist. Das heißt, der variable Schwellengenerator 33 berechnet von der maximalen Abbildungskonzentration Dmax und der minimalen Abbildungskonzentration Dmin innerhalb des bei dem Max-Min- Detektor 42 erfaßten Fensters die Binärumwandlungsschwelle Bh, die durch die Gleichung
Bh = (Dmax + Dmin) / 2 ... ( 3)
gegeben ist. Diese Beinärumwandlungsschwelle Bh wird an den ersten Schwellengenerator 5 gegeben, und der erste Schwellengenerator 5 gibt das erste Schwellensignal 15a in Übereinstimmung mit der Binärumwandlungsschwelle Bh an den Selektor 8.
Der zweite Schwellengenerator 6 erzeugt ebenfalls eine Binärumwandlungsschwelle für Bilder und gibt eine in Fig. 20 gezeigte Dither-Schwelle als das zweite Schwellensignal 15b an den Selektor 8.
Der Selektor 8 bestimmt das ausgewählte Schwellensignal 16 von den ersten und zweiten Schwellensignalen 15a und 15b unter Verwendung des Unterscheidungssignals 12 als Steuersignal gemäß der folgenden Regel:
und gibt das ausgewählte Schwellensignal 16 an einen Komparator 9.
Der Komparator 9 vergleicht das oben bestimmte, ausgewählte Schwellensignal 16 mit dem Abbildungssignal 17 für das Bildelement, das durch die Verzögerung 10 geführt worden ist, und erzeugt das Ausgangssignal 18, so daß es möglich ist, eine Bildverarbeitung durchzuführen, in welcher die Auflösung von Buchstaben einschließlich kontrastschwacher Buchstaben, wie etwa verschwommener Buchstaben, und der Ton von Bildern beibehalten werden kann.
Nun wird eine detaillierte Konfiguration des Unterscheidungsschaltkreises 2 erläutert.
Fig. 25 zeigt eine detaillierte Konfiguration des Unterscheidungsschaltkreises 2, und Fig. 26 zeigt ein Zeitdiagramm für diesen Unterscheidungsschaltkreis 2. In Fig. 25 bilden Glättungselemente 401 - 406 den Glättungsschaltkreis 40, und Kantenakzentuierungselemente 411 - 414 bilden den Kantenakzentuierer 41. In Fig. 26 zeigt die Zeile CLK ein Taktsignal CLK. Die 8-Bit-Abbildungssignale 2ha - 2hh, jeweils für ein Bildelement, die in dem Zeilenpuffer 1 gespeichert sind, der 8 Zeilenpuffer umfaßt, werden an die Glättungselemente 401 - 406 gegeben, jeweils 3 Bildelemente gleichzeitig, synchronisiert mittels des Taktsignals CLK. Die Glättungselemente 401 - 406 verwenden 3 x 3 Medianfilter und erzeugen für 9 Bildelemente eine in Fig. 27 gezeigten 3 x 3 Matrixform, die in der Reihenfolge ihrer Abbildungskonzentrationen angeordnet sind, die fünfte Abbildungskonzentration des Bildelementes in der Mitte, die mit einem Kreuz in Fig. 27 markiert ist. Die geglätteten Abbildungssignale 2ia - 2if werden an die Kantenakzentuierungselemente 411 - 414 gegeben. Die Kantenakzentuierungselemente 411 - 414 verwenden Laplace- Filter und berechnen den durch die Gleichung
G(I,J) = F(I,J) - ²F(I,K) ... (6)
wobei G(I,J) das kantenakzentuierte Abbildungssignal ist, F(I,J) das Eingangsabbildungssignal der I-ten Zeile der J-ten Spalte ist, und ²F(I,J) der Laplace-Operator ist, der eine zweite Ableitung des Eingangsabbildungssignals F(I,J) ist, die durch den Ausdruck
²F(I,J) = F(I+1,J) + F(I-1,J) + F(I,J+1) + F(I,J-1) - 4 x F(I,J) ... (7)
definiert wird.
Die kantenakzentuierten Abbildungssignale 2aa - 2ad von den Kantenakzentuierungselementen 411 - 414 werden an den Max- Min-Detektor 42 gegeben.
In Fig. 26 zeigt die Zeile DIN die Zeitgabe zum Geben des Abbildungssignals von dem Zeilenpuffer 1 an die Glättungselemente 401 - 406, so daß (J-3) beim ersten Taktsignal die Zeitgabe ist, bei welcher die Abbildungssignale der 8 Bildelemente, die zur (J-3)-ten Spalte von der (I-3)-ten Zeile bis zur (I+4)-ten Zeile, gezeigt in Fig. 14, gehören, an die Glättungselemente 401 - 406 gegeben werden. In gleicher Weise sind (J-2) beim zweiten Taktsignal und (J-1) beim dritten Taktsignal die Zeiten, bei welchen die Abbildungssignale der acht Bildelemente, die zur (J-2)-ten Spalte bzw. zur (J-1)-ten Spalte, von der (I-3)-ten Zeile bis zur (I+4)-ten Zeile gehören, an die Glättungselemente 401 - 406 gegeben werden.
In Fig. 26 zeigt die Zeile SUM die Zeitgabe zum Geben der geglätteten Abbildungssignale von den Glättungselementen 401 - 406 an die Kantenakzentuierungselemente 411 - 414. (J-2) beim vierten Taktsignal ist die Zeitgabe, mit welcher die geglätteten Abbildungssignale der 6 Bildelemente, die zur (J-2)-ten Spalte von der (1-2)-ten Zeile bis zur (1+3)-ten Zeile, gezeigt in Fig. 14, gehören, an die Kantenakzentuierungselemente 411 - 414 gegeben werden. In gleicher Weise sind (J-1) beim fünften Taktsignal und J beim sechsten Taktsignal die Zeitgaben, bei welchen die geglätteten Abbildungssignale der 6 Bildelemente, die zur (J-1)-ten Spalte bzw. zur J-ten Spalte, von der (1-3)-ten Zeile bis zur (1+4)-ten Zeile gehören, an die Kantenakzentuierungselemente 411 - 414 gegeben werden. Die Zeile EDG zeigt die Zeitgabe zum Geben der kantenakzentuierten Abbildungssignale von den Kantenakzentuierungselementen 411 - 414 an den Max-Min- Detektor 42. (J+1) beim siebten Taktsignal ist die Zeitgabe, bei welcher die kantenakzentuierten Abbildungssignale der vier Bildelemente, die zur (J-1)-ten Spalte von der (I-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile, gezeigt in Fig. 14, an den Max-Min-Detektor 42 gegeben werden. In gleicher Weise sind J beim achten Taktsignal, (J+1) beim neunten Taktsignal und (J+2) beim zehnten Taktsignal die Zeitgaben, bei welchen die kantenakzentuierten Abbildungssignale der 4 Bildelemente, die zur J-ten Spalte, zur (J+1)-ten Spalte bzw. zur (J+2)-ten Spalte von der (I-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile gehören, an den Max-Min-Detektor 42 gegeben werden.
Der Max-Min-Detektor 42 erfaßt die Maximal- und Minimalwerte von Abbildungskonzentrationen der 4 Bildelemente jeweils von der (J-1)-ten, der J-ten, der (J+1)-ten und der (J+2)-ten Spalten von der (I-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile beim elften Taktsignal. Dann werden beim zwölften Taktsignal die maximale Abbildungskonzentration Dmax und die minimale Abbildungskonzentration Dmin innerhalb des Fensters einer 4 x 4 Matrix, die in Fig. 14 mit der gepunkteten Linie umschlossen ist, von den Maximalwerten und den Minimalwerten von Abbildungskonzentrationen der jeweiligen Spalten erfaßt und an den Subtrahierer 43 gegeben. Der Subtrahierer 43 berechnet die maximale Konzentrationsdifferenz ΔDmax von der maximalen Abbildungskonzentration Dmax und der minimalen Abbildungskonzentration Dmin und gibt diese beim 13. Taktsignal an den Teiler 44. Der Teiler 44 teilt die maximale Konzentrationsdifferenz ΔDmax durch die mittels des Mittelwertberechners 30 erhaltene mittlere Abbildungskonzentration Da innerhalb des Fensters, um die normalisierte, maximale Konzentrationsdifferenz ΔDn zu erzeugen und gibt diese beim 14. Taktsignal an den Komparator 45. Der Komparator 45 vergleicht die normalisierte, maximale Konzentrationsdifferenz ΔDn mit der Beurteilungsschwelle Th, um das Unterscheidungssignal 12 zu erzeugen.
Fig. 28 zeigt eine detaillierte Konfiguration des Max-Min- Detektors 42, und Fig. 29 zeigt ein Zeitdiagramm für diesen Max-Min-Detektor 42. In diesem Max-Min-Detektor 42 werden die kantenakzentuierten Signale 2aa - 2ad von dem Kantenakzentuierer 41 durch den Selektor 200 an den Komparator 201 - 204 gegeben, vier Bildelemente gleichzeitig und synchronisiert mittels des Taktsignals CLK. Beispielsweise werden für die 16 Bildelemente, die in Fig. 14 durch die gepunktete Linie umschlossen sind, die 4 Bildelemente einer jeden der (J-1)-ten, der (J+1)-ten und der (J+2)-ten Spalten jeweils an den Komparator 201 - 204 gegeben. Der Zähler 207 ist ein 2-Bit-Zähler, der das Taktsignal CLK zählt und die Ausgangssignale SE0 und SE1 der in Fig. 29 gezeigten Form erzeugt. Der Selektor 200 verteilt die Abbildungssignale an seinen Eingangsports I0 - I3 an einen seiner Ausgangsports A0 - A3, BD - B3, C0 - C3 und D0 - D3 in Übereinstimmung mit den Ausgangssignalen SED und SE1 des Zählers 207. In Fig. 29 zeigt die Zeile ID - 13 die Eingangssignale an den Eingangsports ID - 13 des Selektors 200, und die Zeilen A0 - A3, BD - B3, C0 - C3 und D0 - D3 zeigen die Ausgangssignale an den Ausgangsports A0 - A3, B0 - B3, C0 - C3 bzw. D0 - D3 des Selektors 200.
Die Komparatoren 201 - 204 erfassen die Maximalkonzentrationen 211 - 214 und die Minimalkonzentrationen 221 - 224 von 4 Bildelementen in jeder Spalte. Die Maximalkonzentrationen 211 - 214 werden an den Komparator 205 gegeben, während die Minimalkonzentrationen 221 - 224 an den Komparator 206 gegeben werden. Der Komparator 205 erfaßt die maximale Abbildungskonzentration Dmax innerhalb des Fensters von den Maximalkonzentrationen 211 - 214 von 4 Bildelementen in jeder Spalte, während der Komparator 206 die minimale Abbildungskonzentration Dmin innerhalb des Fensters von den Minimalkonzentrationen 221 - 224 von 4 Bildelementen in jeder Spalte erfaßt.
Für das (1; J)-te Bildelement in dem in Fig. 14 gezeigten Fenster werden die Abbildungssignale der 4 Bildelemente, die zur (J-1)-ten Spalte von der (I-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile in dem in Fig. 14 gezeigten Fenster gehören, durch die Ausgangsports A0 - A3 des Selektors 200 beim ersten Taktsignal an den Komparator 201 gegeben, und der Komparator 201 erfaßt die maximale Konzentration 211 und die minimale Konzentration 221 dieser 4 Bildelemente, die zur (J-1)-ten Spalte gehören. In gleicher Weise werden die Abbildungssignale der 4 Bildelemente, die zur J-ten Spalte in dem Fenster gehören, durch die Ausgangsports B0 - B3 des Selektors 200 beim zweiten Taktsignal an den Komparator 202 gegeben, die Abbildungssignale der 4 Bildelemente, die zur (J+1)-ten Spalte in dem Fenster gehören, werden durch die Ausgangsports C0 - C3 des Selektors 200 beim dritten Taktsignal an den Komparator 203 gegeben, die Abbildungssignale der 4 Bildelemente, die zur (J+2)-ten Spalte in dem Fenster gehören, werden durch die Ausgangsports D0 - D3 des Selektors 200 an den Komparator 204 gegeben, und die Komparatoren 202 - 204 erfassen die Maximalkonzentrationen 212 - 214 und Minimalkonzentrationen 222 - 224 der 4 Bildelemente in der J-ten, der (J+1)-ten bzw. der (J+2)-ten Spalten beim vierten Taktsignal. Beim fünften Taktsignal werden die Maximalkonzentrationen 211 - 214 der 4 Bildelemente in jeder Spalte an den Komparator 205 gegeben, und die Minimalkonzentrationen 221 - 224 der 4 Bildelemente in jeder Spalte werden an den Komparator 206 gegeben. Der Komparator 205 erfaßt die maximale Abbildungskonzentration Dmax innerhalb des Fensters von den Maximalkonzentrationen 211 - 214 der 4 Bildelemente in jeder Spalte, und der Komparator 206 erfaßt die minimale Abbildungskonzentration Dmin innerhalb des Fensters von den minimalen Abbildungskonzentrationen 221 - 224 der 4 Bildelemente in jeder Spalte. Beim sechsten Taktsignal werden die maximale Abbildungskonzentration Dmax und die minimale Abbildungskonzentration Dmin innerhalb des Fensters, die von den Komparatoren 205 und 206 erfaßt werden, an den Subtrahierer 43 gegeben.
Fig. 30 zeigt eine detaillierte Konfiguration des Mittelwertberechners 30, und Fig. 31 zeigt ein Zeitdiagramm für diesen Mittelwertberechner 30. In Fig. 30 sind ein Selektor 300 und ein Zähler 307 in ihrer Konfiguration und Funktion identisch mit dem Selektor 200 und dem Zähler 207 von 28. Jeder der Addierer 301 - 304 berechnet die Summe 311 - 314 von vier Eingangssignalen, die von dem Selektor 300 an jeden von ihnen gegeben werden, und diese Summen werden wiederum von dem Addierer 305 addiert. Die Eingangssignale der Addierer 301 - 304 haben 8 Bit, während die Ausgangssignale dieser Addierer 10 Bit haben, und das Eingangssignal des Addierers 305 hat 10 Bit, während das Ausgangssignal dieses Addierers 12 Bit hat.
In Fig. 31 zeigt die Zeile CLK das Taktsignal, die Zeile 1 zeigt das Eingangssignal des Eingangsports 1 des Selektors 300, die Zeilen A, B, C und D zeigen die Ausgangssignale an den Ausgangsports A, B, C bzw. D, des Selektors 300, und die Zeilen SED und SE1 zeigen die Ausgangssignale SE0 und SE1 des Zählers 307. Betreffend den Max-Min-Detektor 42 werden für die (I,J)-ten Bildelemente in dem Fenster einer 4 x 4 Matrix, die von den gepunkteten Linien in Fig. 14 umschlossen ist, die Abbildungssignale der 4 Bildelemente in der (J-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile, gezeigt in Fig. 14, beim ersten Taktsignal an den Addierer 301 gegeben. In gleicher Weise werden die Abbildungssignale der 4 Bildelemente in der J-ten Spalte beim zweiten Taktsignal an den Addierer 302 gegeben, die Abbildungssignale der 4 Bildelemente in der (J+1)-ten Spalte werden beim dritten Taktsignal an den Addierer 303 gegeben, die Abbildungssignale der 4 Bildelemente in der (J+2)-ten Spalte werden beim vierten Taktsignal an den Addierer 304 gegeben, und die Addierer 302 - 304 berechnen die Gesamtkonzentrationssignale 311 - 314 der vier Bildelemente einer jeden Spalte. Beim fünften Taktsignal werden die Gesamtkonzentrationssignale 311 - 314 der 4 Bildelemente für jede Spalte von den Addierern 301 - 304 an den Addierer 305 gegeben, und der Addierer 305 berechnet die Summe dieser Gesamtkonzentrationssignale 311 - 314. Somit berechnete der Addierer 305 die Summe aller 16 Bildelemente innerhalb des in Fig. 14 gezeigten Fensters. Beim sechsten Taktsignal wird diese Summe von 16 Bildelementen an den Teiler 306 gegeben, und der Teiler 306 teilt diese Summe von 16 Bildelementen durch die Gesamtzahl der Bildelemente, 16, um die mittlere Abbildungskonzentration Da innerhalb des Fensters zu ergeben. Beim siebten Taktsignal wird diese mittlere Abbildungskonzentration Da an den Teiler 44 gegeben.
Wie erläutert wurde, werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Zweipegelabbildung und eine nicht-zweipegelige Abbildung in der Abbildungsinformation voneinander durch den Vergleich des normalisierten Wertes unterschieden, der als die Differenz der Maximal- und Minimalwerte der Information erhalten wird, die sich auf die Abbildungskonzentrationen bezieht, normalisiert durch den Mittelwert der Information, der sich auf die Abbildungskonzentrationen mit einem vorbestimmten Referenzwert bezieht, so daß es möglich ist, Bildverarbeitung durchzuführen, die die Auflösung selbst von kontrastschwachen Buchstaben, etwa verschwommenen Buchstaben, beibehält, die mit Bleistuft geschrieben sind, was im Stand der Technik die schlechte Auflösung bewirkte, weil sie als Bilder identifiziert werden, um dadurch die Bildqualität und die Effizienz der Bildverarbeitung zu verbessern.
Bezugnehmend nun auf Fig. 32 ist dort das fünfte Ausführungsbeispiel einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt.
In Fig. 32 unterscheidet ein Unterscheidungsschaltkreis 2 zwischen Zweipegelabbildungen, d.h. Buchstaben, und nichtzweipegeligen Abbildungen, d.h. Bildern, in der Abbildungsinformation mittels des Vergleichs eines vorbestimmten Referenzwertes mit einem Gradientenwert, der als die Differenz zwischen den Maximal- und Minimalwerten in bezug auf die Ladung der Abbildungskonzentration erhalten wird, geteilt durch die Entfernung zwischen den Orten des Maximalwertes und des Minimalwertes.
In dieser Bildverarbeitungsvorrichtung werden Abbildungssignale von einem Zeilenpuffer 1 an einen Glättungsschaltkreis 40 gegeben. Der Glättungsschaltkreis 40 entfernt die Rauschkomponenten von den Abbildungssignalen und gibt die geglätteten Abbildungssignale der in Fig. 33A gezeigten Form an einen Kantenakzentuierer 41 und einen Kantendetektor 51. Der die Laplace-Filter verwendende Kantendetektor 51 erfaßt die Kanten der geglätteten Abbildungssignale von dem Glättungsschaltkreis 40 und gibt die Kantenabbildungssignale der in Fig. 33B gezeigten Form an den Kantenakzentuierer 41 und an einen Kantenpositionsdetektor 52. Der Kantenpositionsdetektor 51 bestimmt die Kantenpositionen von den Kantenabbildungssignalen und gibt die Kantenpositionssignale an einen Subtrahierer 43 und an einen Kantenseparierungsberechner 54. Der Kantenseparierungsberechner 54 erzeugt das Kantenseparierungssignal S(L) in Übereinstimmung mit den Kantenpositionssignalen von dem Kantenpositionsdetektor 52. Dieses Kantenseparierungssignal S(L) entspricht der in Fig. 33B gezeigten Kantenseparierung L und wird an einen Teiler 44 gegeben. Andererseits erzeugt der Kantenakzentuierer 41 die kantenakzentuierten Abbildungssignale in Übereinstimmung mit den geglätteten Abbildungssignalen von dem Glättungsschaltkreis 40 und den Kantenabbildungssignalen von dem Kantendetektor 51 und gibt diese kantenakzentuierten Abbildungssignale an den Subtrahierer 43. Der Subtrahierer 43 berechnet die Konzentrationsdifferenz ΔD der Abbildungsinformation an den Orten der oder Kanten von den kantenakzentuierten Abbildungssignalen, die von dem Kantenakzentuierer 41 erzeugt werden, in Übereinstimmung mit den von dem Kantenpositionsdetektor 42 erzeugten Kantenpositionssignalen und gibt diese Konzentrationsdifferenz ΔD an den Teiler 44.
Der Teiler 44 berechnet ein normalisiertes Abbildungscharakterisierungsgrößensignal FT, d.h. den Gradientenwert, der durch die Gleichung
F' = ΔD/L ... (8)
gegeben wird, aus der von dem Subtrahierer 43 berechneten Konzentrationsdifferenz ΔD und dem Kantenseparierungssignal S(L), das von dem Kantenseparierungsberechner 54 erzeugt wird.
Das Abbildungscharakterisierungsgrößensignal F' wird von dem Teiler 44 an den Komparator 45 gegeben, in welchem es mit der zuvor in einem nicht gezeigten Register gespeicherten Beurteilungsschwelle Th verglichen wird. Der Komparator 45 erzeugt das Unterscheidungssignal 12, das entweder "1" ist, wenn das Abbildungscharakterisierungsgrößensignal F' größer ist als die Beurteilungsschwelle Th, was anzeigt, daß das Abbildungssignal von Buchstaben ist, oder "0", wenn das Abbildungscharakterisierungsgrößensignal F' kleiner oder gleich der Beurteilungsschwelle Th ist, was anzeigt, daß das Abbildungssignal von Bildern ist. Das heißt,
F' > Th T Buchstaben
F' ≤ ( Th T Bilder
Nun wird die Binärumwandlung eines jeden, mittels des obigen Unterscheidungsschaltkreises 2 entweder als eines von Buchstaben oder von Bildern identifizierten Abbildungssignals erläutert.
In Fig. 32 werden die Abbildungssignale von dem Zeilenpuffer 1 ebenfalls an den Max-Min-Detektor 42 gegeben. Der Max-Min- Detektor 42 erfaßt die maximale Abbildungskonzentration Dmax und die minimale Abbildungskonzentration Dmin von den Abbildungskonzentrationen von 16 Bildelementen in dem Fenster der 4 x 4 Matrixform und gibt diese maximale Abbildungskonzentration Dmax und minimale Abbildungskonzentration Dmin an den variablen Schwellenberechner 33. Der variable Schwellenberechner 33 berechnet die Binärumwandlungsschwelle Bh, die durch die Gleichung
Bh = (Dmax + Dmin)/2 ... (3)
gegeben ist, aus der von dem Max-Min-Detektor 42 erfaßten maximalen Abbildungskonzentration Dmax und der minimalen Abbildungskonzentration Dmin innerhalb des Fensters. Diese Binärumwandlungsschwelle Bh wird an den ersten Schwellengenerator 5 gegeben. Der erste Schwellengenerator 5 erzeugt das erste Schwellensignal 15a in Übereinstimmung mit der Binärumwandlungsschwelle Bh an den Selektor 8. Außerdem erzeugt der zweite Schwellengenerator 6 die Binärumwandlungsschwelle für Bilder und gibt das zweite Schwellensignal 15b in Übereinstimmung mit der in Fig. 20 gezeigten Dither-Schwelle an den Selektor 8.
Der Selektor 8 bestimmt das ausgewählte Schwellensignal 16 von den ersten und zweiten Schwellensignalen 15a und 15b unter Verwendung des Unterscheidungssignals 12 als Steuersignal gemäß der folgenden Regel:
und gibt das ausgewählte Schwellensignal 16 an einen Komparator 9.
Der Komparator 9 vergleicht das oben bestimmte, ausgewählte Schwellensignal 16 mit dem Bildsignal 17 für die Bildelemente, das durch die Verzögerung 10 geführt worden ist, und erzeugt das Ausgangssignal 18, so daß es möglich ist, eine Bildverarbeitung durchzuführen, in der die Auflösung von Buchstaben einschließlich kontrastschwacher Buchstaben, wie etwa verschwommener Buchstaben, und der Ton von Bildern beibehalten werden kann.
Fig. 34 zeigt eine detaillierte Konfiguration des Unterscheidungsschaltkreises 2, und Fig. 35 zeigt ein Zeitdiagramm für diesen Unterscheidungsschaltkreis 2. In Fig. 34 bilden Glättungselemente 201 - 206 den Glättungsschaltkreis 40, und die Kantenerfassungselemente 511 - 514 bilden den Kantendetektor 51. In Fig. 35 zeigt die Zeile CLK das Taktsignal CLK, und die Zeile DIN zeigt die Zeitgabe zur Eingabe der Abbildungssignale von dem Zeilenpuffer 1 an die Glättungselemente 201 - 206. Die Glättungen werden bezüglich der 9 Bildelemente innerhalb eines Blockes einer 3 x 3 Matrixform durchgeführt, wobei die Bildelemente von Interesse in der Mitte sind. (J-3) beim ersten Taktsignal ist die Zeitgabe, mit welcher die Abbildungssignale von 8 Bildelementen in der (J-3)-ten Spalte von der (I-3)-ten Zeile bis zur (I+4)-ten Zeile. Die Abbildungssignale von 3 Bildelementen für die (I-3)-te Zeile bis zur (I-1)-ten Zeile, gezeigt in Fig. 14, werden an das Glättungselement 201 gegeben, die Abbildungssignale von 3 Bildelementen von der (I-2)-ten Zeile bis zur I-ten Zeile werden an das Glättungselement 202 gegeben, und in gleicher Weise werden die Abbildungssignale von 3 Bildelementen an jedes der übrigen Glättungselemente gegeben. Dann werden bei den zweiten und dritten Taktsignalen die Abbildungssignale von 8 Bildelementen in der (J-2)-ten bzw. (J-1)-ten Spalte eingegeben, und die Glättung der (J-2)-ten Spalte von der (I-2)-ten Zeile bis zur (I+3)-ten Zeile wird durchgeführt. Das heißt, beim dritten Taktsignal wird die Glättung der Bildelemente in der (I-2)-ten Zeile der (J-2)-ten Spalte von dem Glättungselement 201 durchgeführt, die Glättung der Bildelemente in der (I-1)-ten Zeile der (J-2)-ten Spalte wird von dem Glättungselement 202 durchgeführt, und ähnlich für die anderen Glättungselemente 203 - 206. In gleicher Weise wird beim vierten Taktsignal die J-te Spalte eingegeben und die Glättung der (I-2)-ten Zeile bis zur (I+3)-ten Zeile der (J-1)-ten Spalte wird durchgeführt.
Die Zeile SUM zeigt die Zeitgabe zum Eingeben der geglätteten Abbildungssignale von den Glättungselementen 201 - 206 an die Kantenerfassungselemente 511 - 514. Die Kantenerfassungen werden in bezug auf 9 Bildelemente innerhalb eines Blockes einer 3 x 3 Matrixform mit dem Bildelement von Interesse in der Mitte durchgeführt. (J-2) beim vierten Taktsignal ist die Zeitgabe, bei welcher die geglätteten Abbildungssignale von 6 Bildelementen in der (J-2)-ten Spalte von der (I-2)-ten Zeile bis zur (I+3)-ten Zeile an die Kantenerfassungselemente 511 bis 514 gegeben werden. Die geglätteten Abbildungssignale von 3 Bildelementen in der (J-2)-ten Spalte von der (I-2)-ten Zeile bis zur I-ten Zeile werden an das Kantenerfassungselement 511 gegeben, die geglätteten Abbildungssignale von 3 Bildelementen in der (J-2)-ten Spalte von der (I-1)-ten Zeile bis zur (I+1)-ten Zeile werden an das Kantenerfassungselement 512 gegeben, und in gleicher Weise werden die geglätteten Abbildungssignale von 3 Bildelementen an jedes der anderen Kantenerfassungselemente gegeben. Dann werden bei dem fünften und sechsten Taktsignal die geglätteten Abbildungssignale von 6 Bildelementen in der (J-1)-ten bzw. J-ten Spalte eingegeben, und die Kantenerfassung der (J-1)-ten Spalte von der (I-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile wird durchgeführt. Das heißt, die Kantenerfassung der Bildelemente in der (I-1)-ten Zeile der (J-1)-ten Spalte wird von dem Kantenerfassungselement 511 durchgeführt, die Kantenerfassung der Bildelemente in der (I-1)-ten Zeile der (J-1)-ten Spalte wird von den Kantenerfassungselementen 512 durchgeführt, und in gleicher Weise für die anderen Kantenerfassungselemente 513 und 514. In gleicher Weise wird beim siebten Taktsignal die (J+1)-te Spalte eingegeben, und die Kantenerfassung der (I-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile der J-ten Spalte wird durchgeführt.
Die Zeile EDG1 zeigt die Zeitgabe zum Eingeben der Kantenabbildungssignale von dem Kantendetektor 51 an den Kantenakzentuierer 41 und den Kantenpositionsdetektor 52. (J-1) beim siebten Taktsignal ist die Zeitgabe, mit welcher die Kantenabbildungssignale von 4 Bildelementen in der (J-1)- ten Spalte von der (I-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile an den Kantenakzentuierer 41 und den Kantenpositionsdetektor 52 gegeben werden. Der Kantenpositionsdetektor 52 bestimmt die Positionen der Kanten für 4 Bildelemente der (J-1)-ten Spalte von den von dem Kantendetektor 51 eingegebenen Kantenabbildungssignalen beim siebten Taktsignal. Dann werden beim achten Taktsignal die Kantenabbildungssignale von 4 Bildelementen in der J-ten Spalte von der (I-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile eingegeben, und die Kantenpositionen für die Bildelemente in der J-ten Zeile werden bestimmt. Die ähnlichen Vorgänge werden bei den folgenden Taktsignalen wiederholt. Andererseits führt der Kantenakzentuierer 41 die Kantenakzentuierung der 4 Bildelemente in der (J-1)-ten Spalte von der (I-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile durch Subtrahieren der Kantenabbildungssignale von den Abbildungssignalen aus. Dann werden bei den achten Taktsignalen die Kantenabbildungssignale der 4 Bildelemente in der J-ten Spalte von der (J-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile eingegeben, und es wird die Kantenakzentuierung der vier Bildelemente in der J-ten Spalte ausgeführt. Die ähnlichen Vorgänge werden bei den folgenden Taktsignalen wiederholt.
Die Zeile EDG2 zeigt die zeitgabe zum Eingeben der Kantenpositionssignale von dem Kantenpositionsdetektor 52 und der kantenakzentuierten Abbildungssignale für den Kantenakzentuierer 41 an den Kantenseparierungsberechner 54 und den Subtrahierer 43. J beim elften Taktsignal ist die Zeitgabe, bei welcher die Kantenpositionssignale und die kantenakzentuierten Abbildungssignale innerhalb des Fensters einer 4 x 4 Matrixform von der (J-1)-ten Spalte bis zur (J+2)-ten Spalte und von der (I-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile, die in Fig. 14 von der gepunkteten Linie umschlossen sind, an den Subtrahierer 43 und den Kantenseparierungsberechner 54 gegeben werden. Beim zwölften Taktsignal werden die Kantenpositionssignale und die kantenakzentuierten Abbildungssignale innerhalb des Fensters der J-ten Spalte bis zur (J+3)-ten Spalte, der (I-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile, an den Subtrahierer 43 und den Kantenseparierungsberechner 54 gegeben. Die ähnlichen Vorgänge wiederholen sich bei den folgenden Taktsignalen.
Die Zeile DIV zeigt die Zeitgabe zum Eingeben der Kantenseparierung L für den Kantenseparierungsberechner 54 und die Konzentrationsdifferenz ΔD von dem Subtrahierer 43 an den Teiler 44. J beim zwölften Taktsignal ist die Zeitgabe, bei welcher das Abbildungscharakterisierungsgrößensignal F für das Bildelement der J-ten Spalte und der I-ten Zeile berechnet wird. Ebenfalls zeigt die Zeile FTR die Zeitgabe zum Eingeben des Abbildungscharakterisierungsgrößensignals F' von dem Teiler 44 an den Komparator 45.
Wie erläutert wurde, werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Zweipegelabbildung und eine nicht zweipegelige Abbildung bei der Abbildungsinformation voneinander mittels des Vergleichs des Gradientwertes, der als die Differenz zwischen dem Maximal- und Minimalwerten erhalten wird, die in bezug zur Änderung der Abbildungskonzentration stehen, dividiert durch die Entfernung zwischen den Orten des Maximalwertes und des Minimalwertes, mit einem vorbestimmten Referenzwert unterschieden, so daß es möglich ist, eine Bildverarbeitung durchzuführen, die die Auflösung selbst von kontrastschwachen Buchstaben, wie etwa verschwommenen Buchstaben, die mit Bleistift geschrieben sind, beibehält, die im Stand der Technik die schlechte Auflösung verursachten, weil sie als Bilder identifiziert werden, und dadurch die Qualität von Abbildungen, um die Effizienz der Bildverarbeitung zu verbessern.
Bezugnehmend nun auf Fig. 36 ist dort das sechste Ausführungsbeispiel einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt.
In Fig. 36 unterscheidet ein Unterscheidungsschaltkreis 2 zwischen Zweipegelabbildungen, d.h. Buchstaben, und nichtzweipegeligen Abbildungen, d.h. Bildern, in der Abbildungsinformation mittels des Vergleichs eines normalisierten Wertes, der als der Quadratsummendurchschnitt der Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz in bezug auf die Abbildungskonzentration, normalisiert mit dem Mittelwert bezüglich der Abbildungskonzentration, mit einem vorbestimmten Referenzwert erhalten wird. Mit anderen Worten, unterscheidet der Unterscheidungsschaltkreis 2 zwischen Buchstaben einschließlich kontrastschwacher Buchstaben und Nicht-Buchstaben, d.h. Bildern, durch Ausnutzen der Tatsache, daß kontrastschwache Buchstaben herkömmlich als Bilder identifiziert werden, weil innerhalb eines lokalisierten Gebietes ihre mittlere Konzentration klein ist, sie jedoch eine relativ große, maximale Konzentrationsdifferenz besitzen, so daß sie durch Betonen der Konzentrationsdifferenzen hinsichtlich des Quadratsummendurchschnitts der benachbarten Abbildungskonzentrationsdifferenz, normalisiert mit der mittleren Konzentration innerhalb eines relevanten Gebietes, korrekt identifiziert werden können.
In dieser Bildverarbeitungsvorrichtung werden Abbildungssignale von einem Zeilenpuffer 1 an einen Glättungsschaltkreis 40 und an einen Kantenakzentuierer 41 einschließlich eines Laplace-Filters gegeben. Der Glättungsschaltkreis 40 gibt geglättete Abbildungssignale, bei denen Rauschkomponenten entfernt sind, an den Kantenakzentuierer 41. Der Kantenakzentuierer 41 gibt kantenakzentuierte Abbildungssignale an einen Berechner 61 eines Quadratsummendurchschnittes einer Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz. Der Berechner 61 für eine Quadratsumme einer Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz berechnet den Quadratsummendurchschnitt Dm der Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz, der im folgenden detailliert erläutert wird, innerhalb eines Fensters in Übereinstimmung mit den kantenakzentuierten Abbildungssignalen. Der Quadratsummendurchschnitt der Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz wird an den Teiler 44 gegeben, worin er durch die mittlere Abbildungskonzentration Da innerhalb des Fensters, die von einem Mittelwertberechner 30 bereitgestellt wird, dividiert wird, um einen normalisierten Quadratsummendurchschnitt ΔDn' einer Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz nach der folgenden Gleichung zu ergeben:
ΔDn' = Dm/Da ... (9)
Der normalisierte Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz- Quadratsummendurchschnitt ΔDn' wird an einen Komparator 45 gegeben, in welchem er mit einer Beurteilungsschwelle Th verglichen wird, die zuvor in einem nicht gezeigten Register gespeichert wird. Der Komparator 45 erzeugt das Unterscheidungssignal 12, das entweder "1" ist, wenn der normalisierte Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz- Quadratsummendurchschnitt ΔDn' größer ist als die Beurteilungsschwelle Th, was anzeigt, daß das Abbildungssignal von Buchstaben ist, oder "0" wenn der normalisierten Nachbarabbildungskonzentrationsdi fferenz- Quadratsummendurchschnitt ΔDn' kleiner oder gleich der Beurteilungsschwelle Th ist, was anzeigt, daß das Abbildungssignal von Bildern ist. Das heißt,
ΔDn' > Th T Buchstaben
ΔDn' ≥ Th T Bilder
Somit bestimmt der Unterscheidungsschaltkreis 2, daß das Abbildungssignal von Buchstaben ist, wenn der normalisierte Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz- Quadratsummendurchschnitt ΔDn' größer ist als die Beurteilungsschwelle Th, und daß anderenfalls das Abbildungssignal von Bildern ist.
Nun wird die Binärumwandlung eines jeden Abbildungssignals erläutert, das mittels des Unterscheidungsschaltkreises 2 oben entweder als von Buchstaben oder von Bildern identifiziert wird.
In Fig. 36 werden die Abbildungssignale von dem Zeilenpuffer 1 ebenfalls an den Max-Min-Detektor 42 gegeben. Der Max-Min- Detektor 42 erfaßt die maximale Abbildungskonzentration Dmax und die minimale Abbildungskonzentration Dmin von den Abbildungskonzentrationen von Bildelementen innerhalb des Fensters und gibt diese maximale Abbildungskonzentration Dmax und minimale Abbildungskonzentration Dmin an einen variablen Schwellenberechner 33. Der variable Schwellenberechner 33 berechnet eine Binärumwandlungsschwelle Bh, die durch die Gleichung
Bh = (Dmax + Dmin)/2 ... (3)
gegeben ist, aus der maximalen Abbildungskonzentration Dmax und der minimalen Abbildungskonzentration Dmin innerhalb des Fensters, die von dem Max-Min-Detektor 42 erfaßt werden. Diese Binärumwandlungsschwelle Bh wird an einen ersten Schwellengenerator 5 gegeben. Der erste Schwellengenerator 5 erzeugt das erste Schwellensignal isa in Übereinstimmung mit der Binärumwandlungsschwelle Bh an einen Selektor 8. Ebenfalls erzeugt ein zweiter Schwellengenerator 6 die Binärumwandlungsschwelle für Bilder und gibt die in Fig. 20 gezeigte Dither-Schwelle als ein zweites Schwellensignal 15b an den Selektor 8.
Der Selektor 8 bestimmt das ausgewählte Schwellensignal 16 von den ersten und zweiten Schwellensignalen 15a und 15b unter Verwendung des Unterscheidungssignals 12 als Steuersignal gemäß der folgenden Regel:
und gibt das ausgewählte Schwellensignal 76 an einen Komparator 9.
Der Komparator 9 vergleicht das ausgewählte Schwellensignal 16 mit dem Abbildungssignal 17 für das Bildelement, das durch eine Verzögerung 10 geführt wird, und erzeugt das Ausgangssignal 18, so daß es möglich ist, eine Bildverarbeitung durchzuführen, in welcher die Auflösung von Buchstaben einschließlich kontrastschwacher Buchstaben, wie etwa verschwommener Buchstaben, und der Ton von Bildern beibehalten werden kann.
Fig. 37 zeigt eine Detailkonfiguration des Unterscheidungsschaltkreises 2. In Fig. 37 bilden Glättungselemente 401 - 406 den Glättungsschaltkreis 40, und Kantenakzentuierungselemente 411 - 414 bilden den Kantenakzentuierer 41. 8-Bit-Abbildungssignale 2ha - 2hh, jeweils für ein Bildelement, gespeichert in dem Zeilenpuffer 1, der 8 Zeilenpuffer umfaßt, werden an die Glättungselemente 401 - 406 gegeben, 3 Bildelemente gleichzeitig, synchronisiert mit einem Taktsignal CLK. Die Glättungselemente 401 - 406 benutzt 3 x 3 Medianfilter und erzeugt für 9 Bildelemente der in Fig. 27 gezeigten 3 x 3 Matrixform, angeordnet in der Reihenfolge ihrer Abbildungskonzentrationen, die fünfte Abbildungskonzentration des Bildelementes in der Mitte, die in Fig. 27 mit einem Kreuz markiert ist. Die geglätteten Abbildungssignale 2ia - 2If werden an die Kantenakzentuierungselemente 411 - 414 gegeben. Die Kantenakzentuierungselemente 411 - 414 verwenden Laplace-Filter und berechnen den durch die Gleichung
G(I,J) = F(I,J) - ²F(I,J) ... (6)
gegebenen Wert, wobei G(I,J) das kantenakzentuierte Abbildungssignal ist, F(I,J) das eingegebene Abbildungssignal der I-ten Zeile der J-ten Spalte ist, und ²F(I,J) die Laplace'sche ist, die eine zweite Ableitung des eingegebenen Abbildungssignals F(I,J) ist, die durch die Gleichung
²F(I,J) = F(I+1,J) + F(I-1,J) + F(I,J+1) + F(I,J-1) - 4 x F(I,J) ... (7)
definiert wird.
Die kantenakzentuierten Abbildungssignale 2aa - 2ad von den Kantenakzentuierungselementen 411 - 414 werden an den Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz- Quadratsummendurchschnittberechner 61 gegeben. Hier bedeuten Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzen die Konzentrationsdifferenzen zwischen den benachbarten Bildelementen sowohl entlang der Zeilen- als auch Spaltenrichtungen des Fensters der Matrixform, etwa des Fensters der in Fig. 38 gezeigten 4 x 4 Matrixform, wo die Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzen durch Pfeile angedeutet sind.
Fig. 39 zeigt eine Detailkonfiguration des Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz- Quadratsummendurchschnittsberechners 61. Der Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz- Quadratsummendurchschnittsberechner 61 umfaßt einen Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzberechner 63, einen Quadrierer 65, einen Addierer 67 und einen Teiler 69. Der Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzberechner 63 berechnet sieben Konzentrationsdifferenzen, die durch Pfeile angedeutet sind, unter 2 x 4 Bildelementen, wie in Fig. 40 gezeigt ist, gleichzeitig. Fig. 41 zeigt eine Detailkonfiguration des Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzberechners 63. In Fig. 41 sind 8 Bit Flip-Flops 63a - 63h und Subtrahierer 63i -63o vorgesehen. Der Quadrierer 65 umfaßt 7 Multiplizierer, um Quadrate von sieben benachbarten Abbildungskonzentrationsdifferenzen zu berechnen, die von dem Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzberechner 63 erhalten werden, und gibt die Ergebnisse der Berechnungen an den Addierer 67. Der Addierer 67 umfaßt Flip-Flops 67a - 67d, die in vier Stufen angeordnet sind, und ein Addierelement 67e, das 24 Daten auf einmal addieren kann, wie in Fig. 42 gezeigt ist. Jedes der Flip-Flops 67a - 67d verriegelt gleichzeitig sieben Daten. Ein Eingangsanschluß D0 eines jeden Flip-Flops verriegelt gleichzeitig vier Daten, und ein weiterer Eingangsanschluß Dl eines jeden Flip-Flops verriegelt drei Daten gleichzeitig. Die an den Eingangsanschluß DD gegebenen vier Daten entsprechen den Quadraten der vier Konzentrationsdifferenzen - entlang der in Fig. 40 gezeigten Spaltenrichtung. Die drei an den Eingangsanschluß Dl gegebenen Daten entsprechen dem Quadrat der drei Konzentrationsdifferenzen - . Alle Ausgaben der Flip- Flops 67a - 67d mit Ausnahme einer Ausgabe Q0 des Flip-Flops 67a werden an das Addierelement 67e gegeben. Sie entsprechen den Quadraten der 24 Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzen - , die in Fig. 38 durch Pfeile angedeutet sind. Das Addierelement 67e berechnet eine Quadratsumme dieser Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzen und gibt das Ergebnis der Berechnung als ein Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz-Quadratsummensignal 67S an dem Teiler 69. Der Teiler 69 dividiert das Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz-Quadratsummensignal 67S durch die Gesamtanzahl von Bildelementen in dem Fenster, 16, um dem Nachbarabbildungs-Konzentratiosdifferenz- Quadratsummendurchschnitt Dm zu erhalten. Dieser Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz- Quadratsummendurchschnitt Dm wird an den Teiler 44 gegeben, in welchem er mit der mittleren Abbildungskonzentration Da von dem Mittelwertberechner 30 normalisiert wird.
Fig. 43 zeigt ein Zeitdiagramm für den Unterscheidungsschaltkreis 2. In Fig. 43 zeigt die Zeile CLK das Taktsignal CLK, und die Zeile DIN zeigt die Zeitgabe zum Eingeben von Abbildungssignalen von dem Zeilenpuffer 1 an die Glättungselemente 401 - 406. (J-3) beim ersten Taktsignal ist die Zeitgabe, mit welcher die Abbildungssignale von 8 Bildelementen in der (J-3)-ten Spalte von der (I-2)-ten Zeile bis zur (I+4)-ten Zeile an die Glättungselemente 401 - 406 gegeben werden. In gleicher Weise sind (J-2) beim zweiten Taktsignal und (J-1) beim dritten Taktsignal die Zeitgaben, mit welchen die Abbildungssignale von 8 Bildelementen von der (I-3)-ten Zeile bis zur (I+4)-ten Zeile in der (J-2)-ten Spalte bzw. (J-1)-ten Spalte an die Glättungselemente 401 - 406 gegeben werden.
In Fig. 43 zeigt die Zeile SUM die Zeitgabe zum Eingeben der geglätteten Abbildungssignale von den Glättungselementen 401 - 406 an die Kantenakzentuierungselemente 411 - 414. (J-2) beim vierten Taktsignal ist die Zeitgabe, mit welcher die geglätteten Abbildungssignale von 6 Bildelementen in der (J-2)-ten Spalte von der (I-2)-ten Zeile bis zur (I+3)-ten Zeile, gezeigt in Fig. 14, an die Kantenakzentuierungselemente 411 - 414 gegeben werden. In gleicher Weise sind (J-1) beim fünften Taktsignal und (J) beim sechsten Taktsignal die Zeitgaben, mit welchen die geglätteten Abbildungssignale von 6 Bildelementen in der (J-1)-ten bzw. J-ten Spalte von der (1-3)-ten Zeile bis zur (I-4)-ten Zeile an die Kantenakzentuierungselemente 411 - 414 gegeben werden.
Die Zeile EDG zeigt die Zeitgabe zum Eingeben der kantenakzentuierten Abbildungssignale von den Kantenakzentuierungselementen 411 - 414 an den Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz- Quadratsummendurchschnittsberechner 61. (J-1) beim siebten Taktsignal ist die Zeitgabe, mit welcher die kantenakzentuierten Abbildungssignale von 4 Bildelementen in der (J-1)-ten Spalte von der (I-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile an den Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz- Quadratsummendurchschnittsberechner 61 gegeben werden. In gleicher Weise sind J beim achten Taktsignal, (J+1) beim neunten Taktsignal und (J+2) beim zehnten Taktsignal die Zeitgaben, mit welchen die kantenakzentuierten Abbildungssignale von 4 Bildelementen in der (J)-ten, der (J+1)-ten bzw. der (J+2)-ten Spalte, von der (I-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile an den Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz- Quadratsummendurchschnittsberechner 61 gegeben werden.
Der Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzberechner 63 des Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz- Quadratsummendurchschnittsberechners 61 erhält die 4 Bildelemente der (J-1)-ten Spalte beim siebten Taktsignal, und die 4 Bildelemente der J-ten Spalte beim achten Taktsignal, berechnet dann die in Fig. 40 gezeigten, sieben Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzen - in bezug auf diese acht Bildelemente, und sendet beim neunten Taktsignal das Ergebnis aus. Bei der Summe mit dem Taktsignal werden die 4 Bildelemente der (J+1)-ten Spalte eingegeben, dann werden die sieben Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzen für die 8 Bildelemente der J-ten und der (J+1)-ten Spalten berechnet und beim zehnten Taktsignal werden die Ergebnisse ausgegeben. Ännliche Vorgänge des Erzeugens der sieben Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzen bei jedem Taktsignal wiederholen sich bei den folgenden Taktsignalen gemäß der Zeitgabe, die in Fig. 43 in der Zeile ΔD gezeigt ist.
Der Quadrierer 65 erhält die sieben Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzen für die (J-1) -te und die J-te Spalte beim neunten Taktsignal, berechnet dann die Quadrate einer jeden dieser Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzen und gibt beim zehnten Taktsignal die Ergebnisse aus. Bei demselben zehnten Taktsignal werden die sieben Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzen für die J-te und die (J+1)-te Spalte eingegeben, dann die Quadrate einer jeden dieser Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzen berechnet, und dann werden beim elften Taktsignal die Ergebnisse ausgegeben. Ännliche Vorgänge des Erzeugens der sieben Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzquadrate bei jedem Taktsignal wiederholen sich bei den folgenden Taktsignalen gemäß der in der Zeile ΔD² in Fig. 43 gezeigten Zeitgabe. Im folgenden werden die sieben Nachbarabbildungskonzentrationsdi fferenzen beispielsweise der J-ten und der (J+1)-ten Spalten Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzen der J-ten Spalte genannt.
Der Addierer 67 erhält die Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzquadrate der (J-1)- ten, der J-ten, der (J+1)-ten und der (J+2)-ten Spalten jeweils beim zehnten, elften, zwölften und dreizehnten Taktsignal, berechnet dann die J-te Summe seiner 24 Eingangsnachbarabbildungskonzentrationsdifferenzouadrate bei dem dreizehnten Taktsignal und gibt das Ergebnis als das Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz-Quadratsummensignal 67S beim vierzehnten Taktsignal aus. Bei demselben vierzehnten Taktsignal werden die Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzquadrate der (J+3)- ten Spalte eingegeben, und die (J+1)-te Summe der Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenzquadrate für 4 x 4 Bildelemente der J-ten, der (J-1)-ten, der (J+2)-ten und der (J+3)-ten Spalte wird berechnet, dann wird das Ergebnis als das Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz- Quadratsummensignal 67S ausgegeben. Ännliche Vorgänge des Erzeugens des Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz- Quadratsummensignals 67S bei jedem Taktsignal wiederholen sich bei den folgenden Taktsignalen gemäß der in Fig. 43 in der Zeile ΣΔD² gezeigten Zeitgabe.
Der Teiler 69 erhält das Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz-Quadratsummensignal 67S für 4 x 4 Bildelemente der (J-1)-ten, der J-ten, der (J+1)-ten und der (J+2)-ten Spalten beim vierzehnten Taktsignal, teilt es dann durch die Fenstergröße, die für 4 x 4 Bildelemente gleich 16 ist, und gibt beim fünfzehnten Taktsignal das Ergebnis als den Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz- Quadratsummendurchschnitt Dm aus. Bei demselben fünfzehnten Taktsignal wird das Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz- Quadratsummensignal 67S für die 4 x 4 Bildelemente der J-ten, der (J+1)-ten, der (J+2)-ten und der (J+3)-ten Spalten eingegeben, und der Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz- Quadratsummendurchschnitt Dm für die 4 x 4 Bildelemente der J-ten, der (J+1)-ten, der (J+2)-ten und der (J+3)-ten Spalten wird berechnet, dann werden die Ergebnisse beim sechzehnten Taktsignal ausgegeben. Ännliche Vorgänge des Erzeugens des Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz- Quadratsummendurchschnittes Dm bei jedem Taktsignal wiederholen sich bei den folgenden Taktsignalen gemäß der in der Zeile Dm in Fig. 43 gezeigten Zeitgabe.
Der Teiler 44 hält den Nachbarabbildungs-Konzentrations- Differenzquadratsummendurchschnitt Dm für die 4 x 4 Bildelemente der (J-1)-ten, der J-ten, der (J+1)-ten und der (J+2)-ten Spalten beim fünfzehnten Taktsignal, teilt ihn dann durch die mittlere Abbildungskonzentration Da, die von dem Mittelwertberechner 30 für das Fenster der 4 x 4 Bildelemente der (J-1)-ten, der J-ten, der (J+1)-ten und der (J+2)-ten Spalten erhalten wird, und gibt das Ergebnis als den normalisierteh Nachbarabbildungskonzentrationsdi fferenz- Quadratsummendurchschnitt ΔDn' beim sechzehnten Taktsignal an den Komparator 45. Der Komparator 45 vergleicht den normalisierten Nachbarabbildungskonzentrationsdifferenz- Quadratsummendurchschnitt ΔDn' mit der Beurteilungsschwelle Dh und erzeugt beim siebzehnten Taktsignal die Unterscheidungssignale 72, wie oben erläutert wurde.
Fig. 44 zeigt eine Detailkonfiguration des Max-Min-Detektors 42, und Fig. 45 zeigt ein Zeitdiagramm für diesen Max-Min- Detektor 42. In Fig. 44 werden die Abbildungssignale von dem Zeilenpuffer 1 durch den Selektor 200 an die Komparatoren 201 - 204 gegeben, Signale für 4 Bildelemente gleichzeitig, synchronisiert durch ein Taktsignal CLK. Beispielsweise werden für 16 Bildelemente, die in Fig. 14 mit der gepunkteten Linie umschlossen dargestellt sind, 4 Bildelemente der (J-1)-ten, der J-ten, der (J+1)-ten, der (J+2)-ten Spalten an den Komparator 201, 202, 203 bzw. 204 gegeben. Der Zähler 207 ist ein 2-Bit-Zähler, der das Taktsignal CLK zählt und die Ausgangssignale SE0 und SE1 an dem Selektor 200 gibt. Der Selektor 200 verteilt die Abbildungssignale von den Eingangsports I0 - I3 an einen der Ausgangsports A0 - A3, B0 - B3, C0 - C3 und D0 - D3 in Übereinstimmung mit den Ausgangssignalen SE0 und SE1 des Zählers 207. In Fig. 45 zeigt die Zeile I0 - I3 die Eingangssignale an den Eingangsports I0 - I3 des Selektors 200, die Zeilen A0 - A3, B0 - B3, C0 - C3 und D0 - D3 zeigen die Ausgangssignale an den Ausgangsports A0 - A3, B0 - B3, C0 - C3 bzw. D0 - D3 des Selektors 200.
Der Komparator 201 - 204 erfaßt die Maximalkonzentrationssignale 211 - 214 und die Minimalkonzentrationssignale 221 - 224 für jedes von 4 Bildelementen und gibt die Maximalkonzentrationssignale 211 - 214 an den Komparator 205 und die Minimalkonzentrationssignale 221 - 224 an den Komparator 206.
Der Komparator 205 erfaßt die maximale Abbildungskonzentration Dmax innerhalb des Fensters von den Maximalkonzentrationssignalen 211 - 214 für die 4 Bildelemente jeder Spalte, während der Komparator 206 die minimale Abbildungskonzentration Dmin innerhalb des Fensters von dem Minimalkonzentrationssignalen 221 - 224 für die 4 Bildelemente jeder Spalte erfaßt.
Für das (I,J)-te Bildelement in dem in Fig. 14 gezeigten Fenster werden Abbildungssignale der 4 Bildelemente, die in dem in Fig. 14 gezeigten Fenster zur (J-1)-ten Spalte von der (I-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile gehören, durch die Ausgangsports A0 - A3 des Selektors 200 beim ersten Taktsignal an den Komparator 201 gegeben, und der Komparator 201 erfaßt die Maximalkonzentration 211 und die Minimalkonzentration 221 dieser 4 Bildelemente, die zur (J-1)-ten Spalte gehören. In gleicher Weise werden die Abbildungssignale der 4 Bildelemente, die zur J-ten Spalte in dem Fenster gehören, durch die Ausgangsports B0 - B3 des Selektors 200 beim zweiten Taktsignal an den Komparator 202 gegeben, die Abbildungssignale der 4 Bildelemente, die zur (J+1)-ten Spalte in dem Fenster gehören, werden durch die Ausgangsports C0 - C3 des Selektors 200 beim dritten Taktsignal an den Komparator 203 gegeben, die Abbildungssignale der 4 Bildelemente, die zur (J+2)-ten Spalte in dem Fenster gehören, werden durch die Ausgangsports D0 - D3 des Selektors 200 an den Komparator 204 gegeben, und die Komparatoren 202 - 204 erfassen die Maximalkonzentrationen 212 - 214 und die Minimalkonzentrationen 222 - 224 der 4 Bildelemente in den J-ten, dem (J+1)-ten bzw. den (J+2)-ten Spalten beim vierten Taktsignal. Beim fünften Taktsignal werden die Maximalkonzentrationen 211 - 214 der vier Bildelemente in jeder Spalte an den Komparator 205 gegeben, und die Minimalkonzentrationen 221 - 224 der 4 Bildelemente in jeder Spalte werden an den Komparator 206 gegeben. Der Komparator 205 erfaßt die maximale Abbildungskonzentration Dmax innerhalb des Fensters von den maximalen Konzentrationen 211 - 214 der 4 Bildelemente in jeder Spalte, und der Komparator 206 erfaßt die minimale Abbildungskonzentration Dmin innerhalb des Fensters von den Minimalkonzentrationen 221 - 224 der 4 Bildelemente in jeder Spalte. Beim sechsten Taktsignal werden die maximale Abbildungskonzentration Dmax und die minimale Abbildungskonzentration Dmin innerhalb des Fensters, die von den Komparatoren 205 und 206 erfaßt werden, an den Subtrahierer 43 gegeben.
Fig. 46 zeigt eine detaillierte Konfiguration des Mittelwertberechners 30, und Fig. 47 zeigt ein Zeitdiagramm für diesen Mittelwertberechner 30. In Fig. 46 sind ein Selektor 300 und ein Zähler 307 in ihrer Konfiguration und Funktion identisch mit dem Selektor 200 und dem Zähler 207 der Fig. 44. Jeder der Addierer 301 bis 304 berechnet die Summe 311 - 314 von 4 Eingangssignalen, die mittels des Selektors 300 an jeden von ihnen gegeben werden, und diese Summen wiederum werden von dem Addierer 305 aufaddiert. Die Eingangssignale der Addierer 301 - 304 haben 8 Bit, während die Ausgangssignale dieser Addierer 10 Bit haben, und das Eingangssignal des Addierers 305 hat 10 Bit, während das Ausgangssignal dieses Addierers 12 Bit hat.
In Fig. 46 zeigt die Zeile CLK das Taktsignal, die Zeile I zeigt das Eingangssignal am Eingangsport I des Selektors 300, die Zeilen A, B, C und D zeigen die Ausgangssignale an den Ausgangsports A, B, C bzw. D des Selektors 300, und die Zeilen SE0 und SE1 zeigen die Ausgangssignale SE0 und SE1 des Zähles 307. Betreffend den Max-Min-Detektor 42 werden für die (I,J)-ten Bildelemente in dem Fenster einer 4 x 4 Matrix, die in Fig. 14 durch gepunkteße Linien umschlossen ist, die Abbildungssignale der 4 Bildelemente in der (J-1)-ten Spalte von der (I-1)-ten Zeile bis zur (I+2)-ten Zeile, gezeigt in Fig. 14, beim ersten Taktsignal an den Addierer 301 gegeben. In gleicher Weise werden die Abbildungssignale der 4 Bildelemente in der J-ten Spalte beim zweiten Taktsignal an den Addierer 302 gegeben, die Abbildungssignale der 4 Bildelemente in der (J+1)-ten Spalte werden beim dritten Taktsignal an den Addierer 303 gegeben, die Abbildungssignale der 4 Bildelemente in der (J+2)-ten Spalte werden beim vierten Taktsignal an den Addierer 304 gegeben, und die Addierer 302 - 304 berechnen die Gesamtkonzentrationssignale 311 - 314 der 4 Bildelemente einer jeden Spalte. Beim fünften Taktsignal werden die Gesamtkonzentrationssignale 311- 314 der 4 Bildelemente einer jeden Spalte von den Addierern 301 - 304 an den Addierer 305 gegeben, und der Addierer 305 berechnet die Summe dieser Gesamtkonzentrationssignale 311 - 314. Somit berechnet der Addierer 305 die Summe aller 16 Bildelemente innerhalb des in Fig. 14 gezeigten Fensters. Beim sechsten Taktsignal wird diese Summe von 16 Bildelementen an den Teiler 306 gegeben, und der Teiler 306 teilt diese Summe von 16 Bildelementen durch die Gesamtanzahl der Bildelemente 16, um die mittlere Abbildungskonzentration Da innerhalb des Fensters zu ergeben. Beim siebten Taktsignal wird diese mittlere Abbildungskonzentration Da an den Teiler 44 gegeben.
Wie erläutert wurde, werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Zweipegelabbildung und eine nicht-zweipegelige Abbildung in der Abbildungsinformation voneinander unterschieden mittels des Vergleichs des normalisierten Wertes, der als der Quadratsummendurchschnitt der Differenzen zwischen dem benachbarten Bildelementen der Information bezüglich der Abbildungskonzentrationen erhalten wird, normalisiert mit dem Mittelwert der Information bezüglich der Abbildungskonzentrationen, mit einem vorbestimmten Referenzwert, so daß es möglich ist, eine Bildverarbeitung durchzuführen, die die Auflösung selbst von kontrastschwachen Buchstaben, etwas verschwommenen Buchstaben in Bleistift, beibehält, was im Stand der Technik die schlechte Auflösung bewirkte, weil sie als Bilder identifiziert werden und dadurch die Qualität von Abbildungen, um die Effizienz der Bildverarbeitung zu verbessern.
Viele Modifikationen und Änderungen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele können vorgenommen werden, ohne von den neuen und vorteilhaften Merkmalen der vorliegenden Erfindung, die in den beigefügten Ansprüchen definiert sind, abzuweichen.

Claims

1. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten eines Bildes, das durch Bildtypen der folgenden Kategorien geformt ist, nämlich bildähnliche, briefähnliche, fettdruckbriefähnliche, nichtfettdruckbriefähnliche, schwach kontrastiert briefähnliche und nicht schwach kontrastiert briefähnliche, umfassend:

- eine Einrichtung (1) zum Empfang des Bildes, das eine Mehrzahl von Bildkonzentrationen hat; und

- eine erste Unterscheidungseinrichtung (2), um in dem empfangenen Bild zwischen einem briefähnlichen Bild und einem bildähnlichen Bild zu unterscheiden, in Übereinstimmung mit einer maximalen Bildkonzentration (Dmax) und einer minimalen Bildkonzentration (Dmin) des empfangenen Bildes;

gekennzeichnet durch:

- eine zweite Unterscheidungseinrichtung (3), um in dem empfangenen Bild zwischen einem fettdruckbriefähnlichen Bild und einem nichtfettdruckbriefähnlichen Bild zu unterscheiden, in Übereinstimmung mit einer Durchschnittsbildkonzentration (Da) des empfangenen Bildes;

- eine dritte Unterscheidungseinrichtung (4), um in dem empfangenen Bild zwischen einem schwach kontrastierten briefähnlichen Bild und einem nicht schwach kontrastierten briefähnlichen Bild zu unterscheiden, in Übereinstimmung mit der maximalen Bildkonzentration (Dmax) und der minimalen Bildkonzentration (Dmin) des empfangenen Bildes, und der Durchschnittsbildkonzentration (Da) des empfangenen Bildes; und

- eine Einrichtung (8, 9) zum Bearbeiten des empfangenen Bildes, in Übereinstimmung mit den durch die erste, zweite und dritte Unterscheidungseinrichtung unterschiedenen Bildarten.

2. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Unterscheidungseinrichtung (2) eine Briefunterscheidungseinrichtung (22) umfaßt, um zwischen den briefähnlichen Bildern und dem bildähnlichen Bild zu unterscheiden, durch Vergleich einer maximalen/minimalen Bildkonzentrationsdifferenz (Dmax-Dmin) des empfangenen Bildes mit einer vorgegebenen Referenzbildkonzentration (Th1).

3. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Unterscheidungseinrichtung (3) eine Fettdruckbrief- Unterscheidungseinrichtung (31) umfaßt, um zwischen dem fettdruckbriefähnlichen Bild und dem nichtfettdruckbriefähnlichen Bild zu unterscheiden, durch Vergleich der Durchschnittsbildkonzentration des empfangenen Bildes mit einer vorgegebenen Referenzdurchschnittsbildkonzentration (Th2).

4. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Unterscheidungseinrichtung (4) auch umfaßt:

- eine Einrichtung (40) zum Glätten des nichtfettdruckbriefähnlichen Bildes;

- eine Einrichtung (41) zum Hervorheben von Rändern der durch die Glättungseinrichtung (40) geglätteten Bilder; und

- eine Einrichtung (44) zum Normieren der minimalenmaximalen Bildkonzentrationsdifferenz (Dmax-Dmin) des empfangenen Bildes, das durch die Hervorhebungseinrichtung (41) bezüglich einer vorbestimmten Durchschnittsbildkonzentration (Da) hervorgehoben wird.

5. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Unterscheidungseinrichtung (4) auch eine schwach kontrastierte Briefunterscheidungseinrichtung (45) umfaßt, um zwischen schwach kontrastierten briefähnlichen Bildern und nicht schwach kontrastierten briefähnlichen Bildern zu unterscheiden, durch Vergleich der durch die Normierungseinrichtung (44) normierten maximalen-minimalen Bildkonzentrationsdifferenz mit einer vorbestimmten Referenzbildkonzentration (Th3)

6. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten eines Bildes, das durch bildähnliche und briefähnliche Bildarten geformt ist, umfassend:

- eine Einrichtung (20), um in dem empfangenen Bild maximale und minimale Bildkonzentrationswerte (Dmax, Dmin) des empfangenen Bildes zu erfassen;

gekennzeichnet durch:

- eine Einrichtung (23) zum Berechnen eines normierten Werts, entweder durch Normieren eines der maximalen und minimalen Werte der Bildkonzentrationen des empfangenen Signals bezüglich dem anderen des maximalen und minimalen Wert, oder durch Berechnen einer Differenz zwischen den maximalen und minimalen Werten, die bezüglich eines Durchschnittswerts der maximalen und minimalen Werte normiert sind;

- einen Einrichtung (22), um briefähnliche Bilder von bildähnlichen Bildern zu unterscheiden, durch Vergleichen des normierten Wertes mit einem vorbestimmten Referenzwert (Th1); und

- eine Einrichtung (8, 9) zum Verarbeiten der Bilder, in Übereinstimmung mit den durch die Unters cheidungseinrichtung (22) unterschiedenen Bildarten.

7. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung eine Einrichtung (20) zum Erfassen maximaler und minimaler Bildkonzentrationen als die maximalen bzw. minimalen Werte des empfangenen Signals umfaßt.

8. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterscheidungseinrichtung eine Briefunterscheidungseinrichtung (22) umfaßt, um die briefähnlichen Bilder von den bildähnlichen Bildern zu unterscheiden, durch Vergleich des normierten Wertes mit einem vorbestimmten Referenzwert (Th1)

9. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (8, 9) umfaßt:

- eine erste Einrichtung (33) zum Erzeugen eines Binärumwandlungs-Schwellwerts (Bh) für die briefähnlichen Bilder;

- eine zweite Einrichtung (6) zum Erzeugen eines Binärumwandlungs-Schwellwerts für die bildähnlichen Bilder;

- eine Einrichtung (8) zum Auswählen eines der ersten und zweiten Binärumwandlungs-Schwellwerte, in Übereinstimmung mit der Auswahl eines der briefähnlichen Bilder und der bildähnlichen Bilder; und

- eine Einrichtung (9) zum Vergleichen des ausgewählten Binärumwandlungs-Schwellwerts mit der Bildinformation.

10. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 6, auch umfassend:

- eine Differenzberechnungseinrichtung (43) zum Berechnen von Differenzen der Information, die sich auf die Bildkonzentrationen zwischen benachbarten Bildelementen bezieht; und

- eine zweite Erfassungseinrichtung (42) zum Erfassen maximaler und minimaler Werte der Differenzen zwischen benachbarten Bildelementen.

11. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzberechnungseinrichtung (43) umfaßt:

eine Einrichtung (40) zum Glätten der Bilder der Information;

- eine Einrichtung (41) zum Hervorheben von Rändern der Bilder, die durch die Glättungseinrichtung geglättet werden; und

- eine Einrichtung (42), um aus den hervorgehobenen Bildern maximale und minimale Konzentrationsdifferenzen der Bildkonzentrationen von benachbarten Bildelementen abzuleiten.

12. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung (42) eine Einrichtung zum Erfassen der maximalen und minimalen Bildkonzentrationen als die maximalen bzw. minimalen Werte des empfangenen Signals umfaßt.

13. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterscheidungseinrichtung eine Briefunterscheidungseinrichtung zum Unterscheiden der briefähnlichen Bilder von den bildähnlichen Bildern umfaßt, durch Vergleich des normierten Werts mit einem vorgegebenen Referenzwert.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungs einrichtung umfaßt:

- erste Einrichtung (5) zum Erzeugen eines ersten Binärumwandlungs-Schwellwerts für briefähnliche Bilder;

- eine zweite Einrichtung (6) zum Erzeugen eines zweiten Binärumwandlungs-Schwellwerts für bildähnliche Bilder;

- eine Einrichtung (8) zum Auswählen eines der ersten oder zweiten Binärumwandlungs-Schwellwerte, in Übereinstimmung mit der Auswahl eines der briefähnlichen Bilder oder der bildähnlichen Bilder; und

- eine Einrichtung (9) zum Vergleich des ausgewählten Binärumwandlungs-Schwellwerts mit der Bildinformation.

15. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten eines Bildes, das durch bildähnliche und briefähnliche Bildarten geformt ist, umfassend:

- eine Differenzberechnungseinrichtung (43) zum Berechnen einer Differenz (ΔD) zwischen maximalen und minimalen Bildkonzentrationswerten des empfangenen Bildes;

gekennzeeichnet durch:

- eine Entfernungsberechnungseinrichtung (54) zum Berechnen einer Entfernung (S(L)) zwischen Punkten in dem Bild, bei denen die Bildkonzentrationen die maximalen bzw. minimalen Werte erreichen;

- eine Verhältnisberechnungseinrichtung (44) zum Berechnen eines Verhältnisses der durch die Differenzberechnungseinrichtung berechneten Differenz (ΔD) und der durch die Entfernungsberechnungseinrichtung berechneten Entfernung (S(L));

- eine Einrichtung (45), um briefähnliche Bilder von bildähnlichen Bildern zu unterscheiden, durch Vergleich des durch die Verhältnisberechnungseinrichtung berechneten Verhältnisses und eines vorbestimmten Referenzwerts (Th); und

- eine Einrichtung (8, 9) zum Verarbeiten des empfangenen Bildes, in Übereinstimmung mit den durch die Unterscheidungseinrichtung (45) unterschiedenen Bildarten.

16. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzberechnungseinrichtung (43) umfaßt:

- eine Einrichtung (40) zum Glätten der Bilder des empfangenen Signals; und

- eine Einrichtung (41) zum Hervorheben von Rändern der Bilder, die durch die Glättungseinrichtung geglättet werden.

17. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzberechnungseinrichtung (43) auch eine Einrichtung (41) zum Herleiten einer maximalen Konzentrationsdifferenz in den hervorgehobenen Bildern zwischen Punkten, bei denen die den Rändern entsprechenden Laplace-transformierten Bilder die maximalen und minimalen Werte erreichen, umfaßt.

18. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernungsberechnungseinrichtung (54) umfaßt:

- eine Einrichtung (40) zum Glätten des Bildes des empfangenen Signals; und

- eine Einrichtung (51) zum Hervorheben von Rändern der durch die Glättungseinrichtung geglätteten Bilder.

19. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernungsberechnungseinrichtung (54) auch eine Einrichtung zum Herleiten einer Distanz in den hervorgehobenen Bildern zwischen Punkten, bei denen die den Rändern entsprechenden Laplace-transformierten Bilder die maximalen und minimalen Werte erreichen, umfaßt.

20. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten eines Bildes, das durch bildähnliche und briefähnliche Bildarten geformt ist, umfassend:

- eine Einrichtung (1) zum Empfang des Bildes, das eine Mehrzahl von Bildkonzentrationen hat;

gekennzeichnet durch:

- eine erste Berechnungseinrichtung (.61) zum Berechnen eines quadratischen Mittelwertes (Dm) der Differenzen in den Bildkonzentrationen des empfangenen Signals zwischen benachbarten Bildelementen;

- eine zweite Berechnungseinrichtung (30) zum Berechnen eines Mittelwertes (Da) der Bildkonzentrationen;

- eine dritte Berechnungseinrichtung (44) zum Berechnen eines normierten Werts als den quadratischen Mittelwert, der bezüglich dem Mittelwert normiert ist;

- eine Einrichtung (45), um briefähnliche Bilder von bildähnlichen Bildern zu unterscheiden, durch Vergleich des normierten Werts mit einem vorgegebenen Referenzwert (Th); und

- eine Einrichtung (8, 9) zum Verarbeiten von Bildern, in Übereinstimmung mit den durch die Unterscheidungseinrichtung (45) unterschiedenen Bildarten.

21. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Berechnungseinrichtung umfaßt:

- eine Vorrichtung (40) zum Glätten der Bilder der empfangenen Signalinformation; und

- eine Einrichtung (41) zum Hervorheben von Rändern der Bilder, die durch die Glättungseinrichtung (40) geglättet werden.

22. Eine Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Berechnungseinrichtung (61) auch eine Vorrichtung zum

Herleiten des quadratischen Mittelwerts der Konzentrationsdifferenzen benachbarter Bilder aus den hervorgehobenen Bildern der Bildinformation umfaßt.