DE60001143T2

DE60001143T2 - Bildverarbeitungsvorrichtung und -verfahren und Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE60001143T2
Application number: DE60001143T
Authority: DE
Inventors: Etsuo Morimoto; Hiroshi Takahashi; Kazunari Tonami
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 2000-10-24
Publication date: 2003-10-16
Anticipated expiration: 2020-10-25
Also published as: US7142330B2; DE60001143D1; EP1126693B1; US6977757B1; US20070092151A1; US7636179B2; EP1126693A1; US20060055980A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Bildverarbeitungsverfahren, ein Bildverarbeitungsgerät und ein Computerprogrammprodukt und insbesondere auf ein Bildverarbeitungsverfahren, ein Bildverarbeitungsgerät und ein Computerprogrammprodukt, die ein Fehlerdiffusionsverfahren zur Quantisierung von Mehrtonbilddaten verwenden.
In vielen Fällen wird ein Dither-Verfahren oder ein Fehlerdiffusionsverfahren bei der Quantisierung von Mehrtonbilddaten zur falschen Reproduktion eines Mehrtonbildes beispielsweise bei einem Laserdrucker, einem Digitalkopierer, einem Anzeigegerät und verschiedenen anderen Bildverarbeitungsgeräten verwendet.
Im Allgemeinen hat das Dither-Verfahren Vorteile wie etwa eine ausgezeichnete Körnigkeit und es ist möglich, ein Halbtonbild geglättet darzustellen. Bei einem solchen Bereichshalbtonungsverfahren, typischerweise dem Dither-Verfahren, wird jedoch die Auflösung zum Erreichen der Halbtonung verringert. Bei einem Dither-Verfahren, bei dem ein zyklisches Bild erzeugt wird, wird ferner wahrscheinlich ein Moiré-Muster erzeugt, wenn ein gedrucktes Bild, wie ein solches, das aus Halbtonpunkten besteht, verarbeitet wird.
Andererseits, wenn das Fehlerdiffusionsverfahren verwendet wird, ist es möglich, eine Auflösung zu erhalten, die dem Originalbild nahe kommt, und das Verfahren ist zur Wiedergabe eines Zeichen/Buchstaben-Bildes geeignet.
Wenn ein Halbtonbild, wie etwa eine Fotografie, verarbeitet wird, werden jedoch bei dem Fehlerdiffusionsverfahren isolierte Punkte verstreut oder Punkte kontinuierlich unregelmäßig angeordnet und dadurch ist die Körnigkeit nicht zufriedenstellend. Weiter können eigentümliche Strukturen erzeugt werden, wie bekannt ist.
Ferner ist in einem elektrofotografischen Drucker ein gedrucktes Bild wahrscheinlich nicht stabil, weil das Bild aus isolierten Punkten gebildet wird. Insbesondere steigt eine Entstehungsrate kleiner isolierter Punkte, wenn das Fehlerdiffusionsverfahren in einem solchen Drucker verwendet wird, wodurch die Instabilität weiter ansteigt und eine Verringerung der Körnigkeit aufgrund einer Schattierungsunebenheit und einer Bandbildung (bandartige Schattierungsunebenheit) wahrscheinlich auftritt. Im Hinblick auf das Fehlerdiffusionsverfahren wurden die folgenden Modifikationsarten bzw. -künste, wie jene in welcher ein Dither- Schwellenwert als Quantisierungsschwellenwert zur Störung des Weiterführens von Punkten verwendet wird, vorgeschlagen, um die Bildung von Strukturen aufgrund einer unregelmäßigen Weiterführung von Punkten auszuschließen:
(1) Ein Ausmaß der Fehlerdiffusion wird erhöht, wenn ein Kantenausmaß ansteigt, um die Bildung von Pseudo-Konturen und speziellen Streifenmustern zu eliminieren (japanische Offenlegungsschrift Nr. 3-34772);
(2) um eine Bildung eines weißen Flecks bzw. einer weißen Leerstelle an einem leicht schattierten Abschnitt ohne Kante und eine Bildung von Kerben in Zeichen zu verhindern, wird ein fester Schwellenwert an einem Kantenabschnitt eines Bildes verwendet, während ein variabler Schwellenwert für einen Abschnitt ohne Kante verwendet wird und das Niveau des variablen Schwellenwertes ist niedriger, wenn die Schattierung leichter ist (japanische Patentschrift Nr. 2755307); und
(3) um eine Bildung von Moiré-Mustern und Pseudo-Konturen bei der Verwendung eines Multi-Niveau-Druckers von mehr als zwei Niveaus zu verhindern, wird ein Dither-Signal mit einer Größe gemäß eines Kantenausmaßes zu Bilddaten für einen Kantenabschnitt eines Bildes addiert, während ein fester Wert zu Bilddaten für einen Abschnitt ohne Kante addiert wird und die so erhaltenen Bilddaten werden mittels eines festen Schwellenwerts in Mehrniveaudigitaldaten quantisiert (japanische Patentschrift Nr. 2801195).
Die EP 0 606 132 A2 offenbart ein Fehlerdiffusionsverfahren, bei dem ein modifiziertes Eingangssignal mit wenigstens einem Referenzsignal T&sub0; verglichen wird. Das Referenzsignal wird als Funktion des Eingangssignals und von wenigstens einem vorhergehenden Ausgangssignal variiert. Demnach wird eine zyklische Oszillation nicht offenbart.
Ein weiteres Bildverarbeitungsverfahren wird von der JP 11-252364 A offenbart.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Bildverarbeitungsverfahren und ein verbessertes Bildverarbeitungsgerät vorzusehen, um Hochqualitätsbilder herzustellen, in denen in Folge einer Kompensation von Defekten des Fehlerdiffusionsverfahrens sich verändernde Punkte von Zeichen und andere Bilder mit einer hohen Auflösung dargestellt werden, während Abschnitte von Fotografien und Bildern mit nur geringen Änderungen glatt und stabil dargestellt werden, und die Abschnitte beider Arten ohne eine Inkompatibilität zueinander passen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bildverarbeitungsverfahren und ein Bildverarbeitungsgerät vorzusehen, von welchem Halbtonpunktbilder mit hoher Bildqualität wiedergegeben werden können.
Ferner fließen bei einer Konfiguration, wie sie von dem japanischen Patent Nr. 2801195 vorgeschlagen wird, in dem ein Dither-Signal wie oben beschrieben zu Bilddaten addiert wird, Bilddaten in Folge des Addierens eines Dither-Signals über, wenn die Bilddaten ein gesättigtes Niveau oder ein annähernd gesättigtes Niveau erreicht haben. Sind die Bilddaten reduziert, um eine solche Situation zu vermeiden, ist die Schattierung gesättigt. Um diese Probleme zu lösen, ist es nötig, den Arbeitsbereich von Bilddaten zu erweitern in Erwartung einer Addition des Dither-Signals.
Angesichts dieses Sachverhalts ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bildverarbeitungsverfahren und ein Bildverarbeitungsgerät vorzusehen, bei dem es nicht notwendig ist, den Arbeitsbereich der Bilddaten zu erweitern, und trotzdem Hochqualitätsbilder erstellt werden können.
Obige Aufgaben werden erfüllt durch ein Bildverarbeitungsverfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1, durch ein Bildausbildungsverfahren mit den Merkmalen von Anspruch 17, durch ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen der Ansprüche 24 oder 26 und durch ein Bildverarbeitungsgerät mit den Merkmalen von Anspruch 28. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden nun aufgezählt:
Es können Hochqualitätsbilder mit einer Zyklizität, die vom menschlichen Auge nicht wahrnehmbar ist, hergestellt werden, die eine geringe Deformation von Halbtonpunkten und eine zufriedenstellende Körnigkeit haben;
es können glatte Bilder von hoher Qualität mit einer ausgezeichneten Stabilität in Lichtschattierungsabschnitten erstellt werden;
es können geglättete Bilder von hoher Qualität mit einer Zyklizität hergestellt werden, die für einen Menschen angenehm ist;
es können Hochqualitätsbilder mit einer geringen Deformation von Halbtonpunkten und mit einer zufriedenstellenden Körnigkeit erstellt werden;
es können geglättete Bilder von hoher Qualität mit einer ausgezeichneten Stabilität, insbesondere in Bildflachabschnitten, erstellt werden;
es können Hochqualitätsbilder mit einer hohen Auflösung in relativ groben Halbtonpunkt- Bildabschnitten, Zeichenabschnitten oder dergleichen und glatte und stabile Bilder in relativ feinen Halbtonpunkt-Bildabschnitten, fotografischen Abschnitten oder dergleichen erzeugt werden; und
es kann ein ausgeglichenes Bild von hoher Qualität aus Bilddaten mit verschiedenen Eigenschaften erstellt werden.
Weiter wird bei der vorliegenden Erfindung bei einem Bildverarbeitungsgerät und bei einem Verfahren zur Quantisierung von Mehrtonbilddaten durch ein Fehlerdiffusionsverfahren eine Änderung der Bilddaten delektiert und ein Schwellenwert zur Quantisierung wird in dem Bildraum zyklisch oszilliert in einem Oszillationsbereich, der gemäß dem Detektionsergebnis der Detektion der Änderung der Bilddaten gesteuert wird, um Ausgabepunkte eines Bildes für einen Abschnitt, in dem eine Änderung der Bilddaten gering ist, konzentriert und zyklisch zu erzeugen, um die Stabilität und Körnigkeit des Bildes zu verbessern.
Weiter wird nach der vorliegenden Erfindung, um sowohl eine Auflösung eines Kantenbereichs eines Bildes als auch eine Stabilität und Körnigkeit eines flachen Bereichs bzw. Abschnitt eines Bildes zu erreichen, ein Kantengrad der Bilddaten detektiert und der Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwertes wird in mehreren Ebenen bzw. Niveaus gemäß dem Kantengrad gesteuert.
Weiter wird nach der vorliegenden Erfindung, um die Reproduzierbarkeit eines Halbtonpunktbildbereichs zu verbessern und um die Erzeugung eines Moiré-Musters zu verhindern, die Zyklizität einer Änderung der Bilddaten detektiert und gemäß dem Detektionsergebnis wird der Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwertes gesteuert.
Weiter wird nach der vorliegenden Erfindung, um sowohl eine Auflösung eines Kantenbereichs eines Bildes als auch eine Stabilität und Körnigkeit eines flachen Bereichs eines Bildes und auch um die Erzeugung von Moiré-Mustern zu verhindern, ein Kantengrad der Bilddaten detektiert, eine Bereichserweiterungsverarbeitung mit dem Kantengrad durchgeführt und der Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwertes wird in mehreren Ebenen bzw. Niveaus gemäß dem Kantengrad gesteuert, der die Bereichserweiterungsverarbeitung durchlaufen hat. Um eine hohe Auflösung zu erreichen und die Erzeugung von Moiré-Mustern bei einem Halbtonpunktbild mit einer Bildraumfrequenz (auftretende Zyklen von Halbtonpunkten pro Inch), wie sie beim allgemeinen Drucken verwendet werden, zu verhindern, wird ferner der Erweiterungsumfang der Bereichserweiterungsverarbeitung derart ausgewählt, dass er innerhalb von 0,5 mm im Bildraum liegt.
Weiter wird nach der vorliegenden Erfindung, um ein stabiles Hochqualitätsbild in einem elektrofotografischen Drucker oder dergleichen zu bilden, in dem diskrete getrennte Punkte zur Bilderstellung verwendet werden, indem ein flacher Bereich eines Bildes zu einer zyklischen Oszillation in einem breiten Oszillationsbereich angeregt wird, der Quantisierungsschwellenwert annähernd um den Mittelwert des Datenbereichs der Bilddaten oszilliert und der maximale Oszillationsbereich wird gleich oder größer als 1/3 des Datenbereichs gesetzt und die Bilddaten werden in zwei Ebenen bzw. Niveaus quantisiert.
Weiter wird nach der vorliegenden Erfindung, um die Konfiguration bezüglich der Erzeugung des Quantisierungsschwellenwertes zu vereinfachen, eine Vielzahl von Fluktuationswerten, die in jeweiligen verschiedenen Oszillationsbereichen zyklisch im Bildraum oszillieren, erzeugt und einer davon wird gemäß dem Kantengrad ausgewählt und so der Quantisierungsschwellenwert erzeugt.
Nach der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung können die folgenden Vorteile erreicht werden.
(1) Durch die Detektion einer Änderung von Mehrtonbilddaten und eine Oszillation des Quantisierungsschwellenwertes der Fehlerdiffusionsverarbeitung in dem Oszillationsbereich gemäß dem Detektionsergebnis, ist es möglich, eine hohe Auflösung durch eine Verarbeitung zu erreichen, die hauptsächlich auf einer Fehlerdiffusion für Zeichen- oder Bildänderungspunkte beruht, und eine verbesserte Körnigkeit und Stabilität eines Bildes zu erreichen und eine Schattierungsunebenheit und Bandbildung zu reduzieren, indem für Fotografien oder Bereiche, in welchen eine Bildänderung gering ist, eine Verarbeitung hauptsächlich auf einem Dither- Verfahren beruht.
(2) Durch eine Steuerung des Oszillationsbereichs des Quantisierungsschwellenwertes gemäß dem Kantengrad ist es möglich, sowohl eine Auflösung von Bildkantenbereichen als auch eine Stabilität und Körnigkeit von Bildflachbereichen zu erzielen und auch Übergangsbereiche zwischen den beiden Bildbereichen geglättet auszudrücken und die beiden ohne eine Inkongruenz aneinander anzupassen.
(3) Durch die Detektion der Zyklizität einer Änderung der Bilddaten und die Steuerung des Oszillationsbereichs des Quantisierungsschwellenwertes gemäß dem Detektionsergebnis wird ein feines Halbtonpunktbild als Kantenbereich bestimmt und dafür wird eine Verarbeitung hauptsächlich nach der Fehlerdiffusionstechnik durchgeführt, die einen festen Quantisierungsschwellenwert oder einen oszillierenden Quantisierungsschwellenwert in einem kleinen Oszillationsbereich verwendet. Dadurch ist es möglich, Halbtonpunkte zuverlässig mit hoher Auflösung zu reproduzieren und eine Erzeugung von Moiré-Mustern zu verhindern.
Bei Halbtonpunktbildern mit geringen Halbtonpunkterscheinungszyklen pro Inch (Bildraumfrequenz), für die es schwierig ist, eine Glättungsverarbeitung durchzuführen ohne die Auflösung zu verschlechtern, werden als Kanten bestimmte periphere Abschnitte von Halbtonpunkten hauptsächlich nach der Fehlerdiffusionstechnik verarbeitet, die feste Quantisierungsschwellenwerte oder oszillierende Quantisierungsschwellenwerte in kleinen Oszillationsbereichen verwendet. Demnach werden die Halbtonpunkte zuverlässig reproduziert und auch eine Erzeugung von Moiré-Mustern verhindert. Weiter werden nicht als Kanten bestimmte Mittelbereiche von Halbtonpunkten hauptsächlich gemäß der Dither-Technik verarbeit, die Oszillationsquantisierungsschwellenwerte in großen Oszillationsbereichen verwendet. Demnach ist es möglich, diese Bereiche mit zufriedenstellender Stabilität und Körnigkeit auszudrücken.
(4) Durch die Detektion des Kantengrades der Bilddaten und die Steuerung des Oszillationsbereichs des Quantisierungsschwellenwertes gemäß dem Kantengrad, der die Bereichserweiterungsverarbeitung durchlaufen ist, wird ein relativ feines Halbtonpunktbild, ein Zeichen- oder ein Strichbild als ein Kantenbereich bestimmt und dafür wird eine Verarbeitung hauptsächlich nach der Fehlerdiffusionstechnik durchgeführt, die einen festen Quantisierungsschwellenwert oder einen oszillierenden Quantisierungsschwellenwert in einem kleinen Oszillationsbereich verwendet. Dadurch ist es möglich, Halbtonpunkte zuverlässig mit hoher Auflösung zu reproduzieren und eine Erzeugung von Moiré-Mustern zu verhindern.
Halbtonpunktkomponenten mit hohen Halbtonpunkterscheinungszyklen pro Inch gleich oder kleiner als 175 Lpi werden nicht in den geglätteten Bilddaten belassen. Demnach werden Halbtonpunktbildern mit Halbtonpunkterscheinungszyklen pro Inch wie bei einer Fotografie, in der eine Bildänderung gering ist, hauptsächlich gemäß der Dither-Technik verarbeitet, die einen oszillierenden Quantisierungsschwellenwert in einem großen Oszillationsbereich gleich dem für Bildflachbereiche verwendet. Dadurch werden sie in den Dither-Schwellenwertzyklen in Halbtonpunkte umgewandelt. Demnach ist es möglich, Bilder von ausgezeichneter Körnigkeit und Stabilität zu bilden und auch eine Bandbildung und eine Schattierungsunebenheit zu reduzieren. Da Halbtonpunktkomponenten aus den Bilddaten entfernt wurden, werden keine Moiré-Muster erzeugt.
Ferner ist es durch eine Steuerung des Oszillationsbereichs des Quantisierungsschwellenwertes in mehreren Ebenen bzw. Niveaus möglich, Übergangsbereiche zwischen beiden Bildbereichen (Zeichen, Strichzeichnung oder einen groben Halbtonpunktbereich und eine Fotografie, einen Flachbereich und einen feinen Halbtonpunktbildbereich) geglättet auszudrücken und beide ohne eine Inkongruenz aneinander anzupassen.
(5) Durch die Wahl, dass der Erweiterungsumfang des Bereichserweiterungsverfahrens innerhalb von 0,5 mm liegt, wird ein relativ feines Halbtonpunktbild, das häufig beim allgemeinen Drucken verwendet wird, hauptsächlich auf der Grundlage einer Fehlerdiffusion verarbeitet, wodurch die Halbtonpunkte mit einer hohen Auflösung reproduziert werden und wodurch eine Bildung von Moiré-Mustern verhindert werden kann.
(6) Durch die Wahl, dass der maximale Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwertes gleich oder größer als 1/3 des Bilddatenbereichs ist, ist es möglich, einen flachen Bildbereich mit einer stabilen, hohen Bildqualität zu reproduzieren, wenn ein elektrofotografischer Drucker oder dergleichen verwendet wird.
(7) Durch die Oszillation des Quantisierungsschwellenwertes ist es möglich, einen Overflow an Bilddaten und eine Schattierungssättigung zu vermeiden und die Notwendigkeit einer Erweiterung des Bearbeitungsbereichs der Bilddaten auszuschließen, die in einer Konfiguration nötig sind, in der ein Dither-Signal zu Bilddaten addiert wird.
(8) Durch die Erzeugung einer Vielzahl von Fluktuationswerten, die zyklisch in jeweiligen verschiedenen Oszillationsbereichen im Bildraum oszillieren, durch die Auswahl eines davon gemäß dem Kantengrad und daher der Erzeugung des Quantisierungsschwellenwertes, ist es möglich, eine Verarbeitung durch Addition eines Fixwertes und eine Multiplikationsverarbeitung, die hinsichtlich von Kosten und Verarbeitungszeit nachteilig sind, im Allgemeinen wegzulassen. Demnach ist es zudem leichter, die Konfiguration durch Hardware zu erreichen.
(9) Es ist möglich, Bildverarbeitungsgeräte wie etwa einen Drucker, einen Bildschirm, einen Scanner, ein Faxgerät, einen Digitalkopierer usw. zu erhalten, durch den es möglich ist, mit einer hohen Bildqualität Bilder zu reproduzieren, in welchen Zeichen, Strichbilder, Fotografien, Halbtonpunkte und dergleichen gemischt sind.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Bildverarbeitungsgerät ein Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil, das den zyklisch oszillierenden Quantisierungsschwellenwert erzeugt, und ein Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil, das den so erzeugten Quantisierungsschwellenwert verwendet, wobei eingegebene Mehrtonbilddaten durch ein Fehlerdiffusionsverfahren quantisiert werden und Daten ausgegeben werden.
Um weiter Bilder mit einer Zyklizität, die vom menschlichen Auge nahezu nicht wahrnehmbar ist, und mit einer geringen Deformation von Halbtonpunkten und auch mit einer ausgezeichneten Körnigkeit zu bilden, verwendet das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil ferner eine Dither-Schwellenwertmatrix zur Bildung von Halbtonpunkten mit einer Bildraumfrequenz im Bereich von 100 bis 250 Lpi zur Erzeugung des Quantisierungsschwellenwertes.
Dadurch werden Bilder mit einer Zyklizität, die vom menschlichen Auge kaum wahrnehmbar ist, durch eine Konzentration von Punkten gebildet, die in dem Auflösungsbereich liegt, wie er von elektrofotografischen Druckern oder dergleichen durchgeführt wird. Dem gemäß ist es möglich, hochwertige Bilder mit ausgezeichneter Körnigkeit und mit einer geringen Deformation von Halbtonpunkten zu bilden.
Um hochwertige Bilder mit einer Direktionalität zu bilden, die vom menschlichen Auge wahrscheinlich nicht wahrnehmbar ist, verwendet das Quantisierungsschwellenwert- Erzeugungsteil eine Punktkonzentrations-Dither-Schwellenwertmatrix mit einem Rasterwinkel von ungefähr 45º zur Erzeugung der Quantisierungsschwellenwerte.
Dadurch können hochwertige Bilder mit einer Direktionalität gebildet werden, die vom menschlichen Auge wahrscheinlich nicht wahrnehmbar ist, und auch eine Änderung des Bildeindrucks ist nicht wahrnehmbar, selbst wenn eine 90º-Rotations-Verarbeitung durchgeführt wird.
Um glatte hochwertige Bilder mit einer ausgezeichneten Stabilität für Niedrigschattierungsbereiche zu bilden, verwendet das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil eine Dither- Schwellenwertmatrix, die aus einer Kombination einer Vielzahl von Basis-Dither- Schwellenwertmatrizen erhalten wird, wobei angrenzende Basis-Dither- Schwellenwertmatrizen relativ um eine halbe Phase in einer Richtung senkrecht zur Angrenzungsrichtung verschoben sind.
Dadurch werden Halbtonpunkt-Entwicklungsstartpunkte gestaffelt angeordnet und für Niedrigschattierungsbereiche können stabile, glatte, hochwertige Bilder gebildet werden.
Um glatte hochwertige Bilder mit einer Zykliziät zu bilden, die mit der Sicht des menschlichen Auges konform ist, verwendet das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil eine Dither-Schwellenwertmatrix, die aus einer Kombination einer Vielzahl von Basis-Dither- Schwellenwertmatrizen erhalten werden, die jeweils eine Größe von 4 Pixeln in jeder der Haupt- und Unterabtastrichtungen hat, wobei angrenzende Basis-Dither- Schwellenwertmatrizen relativ um eine halbe Phase in einer Richtung senkrecht zur angrenzenden Richtung verschoben sind.
Dadurch werden Halbtonpunkte von 150 Lpi in einem Bildformat von 600 dpi gebildet und es ist möglich, Bilder mit einer Zyklizität zu bilden, die für das menschliche Auge angenehm ist.
Um hochwertige Bilder mit einer ausgezeichneten Körnigkeit und einer geringen Deformation von Halbtonpunkten zu bilden, verwendet das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil eine Dither-Schwellenwertmatrix, die aus einer Kombination einer Vielzahl von Basis-Dither- Schwellenwertmatrizen erhalten wird, wobei angrenzende Basis-Dimer- Schwellenwertmatrizen relativ um eine halbe Phase in einer Richtung senkrecht zur Angrenzungsrichtung verschoben sind und einen Zyklus von Halbtonpunkt- Entwicklungsstartpunkten von 8 Pixeln in einer Hauptabtastrichtung und 4 Pixeln in einer Unterabtastrichtung haben.
Dadurch sind Ein-/WAusintervalle von Halbtonpunkten in der Hauptabtastrichtung lang und es ist dadurch möglich, Bilder mit einer geringen Deformation von Halbtonpunkten und mit einer ausgezeichneten Körnigkeit zu bilden.
Um glatte, hochwertige Bilder mit einer ausgezeichneten Stabilität für flache Bildbereiche zu bilden, verwendet das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil eine Dither- Schwellenwertmatrix zur Ausbildung von Linien, die sich entlang einer Unterabtastrichtung erstrecken, um die Quantisierungsschwellenwerte zu bilden.
Dadurch ist es möglich, glatte und hochwertige Bilder mit einer ausgezeichneten Stabilität besonders für flache Bildbereiche zu bilden, und zwar durch Linien, die sich in der Unterabtastrichtung erstrecken und aus Punkten bestehen, die kontinuierlich in der Unterabtastrichtung angeordnet sind.
Um Bilder mit einer hohen Auflösung für Zeichen- oder Bildänderungspunkte zu bilden, die glatt und stabil für Fotografien oder Bereiche mit einer geringen Bildänderung sind, und in welchen beide Bereiche ohne eine Inkongruenz zueinander passen, ist ferner ein Kantendetektionsteil vorgesehen, das einen Kantengrad von Eingangsbilddaten delektiert, und das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil steuert den Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwerts gemäß diesem so detektierten Kantengrad.
Dadurch ist es möglich, Bilder mit einer hohen Auflösung für Zeichen- oder Bildänderungspunkte und glatte und stabile Bilder für Fotografien oder Bereiche mit einer geringen Bildänderung zu bilden, in welchen beide der Bereiche ohne eine Inkongruenz aneinander passen.
Um Bilder, die eine hohe Zeichen-Auflösung haben, oder relativ grobe Halbtonpunktbildbereiche und glatt und stabil für Fotografien oder feine Halbtonbildbereiche sind, zu bilden, und bei denen beide Bereiche ohne eine Inkongruenz aneinander passen, sind weiter ein Kantendetektionsteil, das einen Kantengrad von Eingangsbilddaten detektiert, und ein Bereichserweiterungsverarbeitungsteil vorgesehen, das eine Bereichserweiterungsverarbeitung an den Kantendaten durchführt, und das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil steuert den Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwerts gemäß dem Kantengrad, der die Bereichserweiterungsverarbeitung durchlaufen hat.
Dadurch können Halbtonpunktbilder mit einer hohen Auflösung reproduziert werden.
Um gut ausgeglichene hochwertige Bilder für Bilddaten mit verschiedenen Eigenschaften zu bilden, kontrolliert das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil ferner den Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwerts gemäß dem Kantengrad (der von dem Kantendetektionsteil delektiert wurde oder der ferner die Bereichserweiterungsverarbeitung durchlaufen hat), und ändert auch die Dither-Schwellenwertmatrix, die zur Erzeugung des Quantisierungsschwellenwerts verwendet wird, gemäß einem von außen bestimmten Modus.
Dadurch ist es möglich, hochwertige gut ausgeglichene Bilder zu bilden, die zu den Eigenschaften der Originalbilder passen.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung werden Mehrtonbilddaten durch eine Quantisierungsverarbeitung mit einem Fehlerdiffusionsverfahren quantisiert, Punkte werden gemäß den quantisierten Daten ausgegeben und Bilder werden gebildet, in welchen der Quantisierungsschwellenwert für die Quantisierungsverarbeitung zu einer zyklischen Oszillation angeregt wird.
Insbesondere um Punkte leicht konzentrieren zu können und auch ein Weiterführen von Punkten angrenzender Zyklen in Niedrig- oder Mittelschattierungsbereichen zu vermeiden und eine stabile Bilderstellung zu erzielen, wird die Oszillation des Quantisierungsschwellenwertes derart kontrolliert, dass Ausgabepunkte spiralförmig nach außen in einem be¬ stimmten Zyklus des Bildraums verlaufen, wenn das Schattierungsniveau der Mehrtonbilddaten ansteigt.
Um Punkte leicht in einer geordneten Form konzentrieren zu können, indem Ausgabepunkte in einer Richtung entwickelt werden, die in Anbetracht einer Fortpflanzungsrichtung eines Quantisierungsfehlers bestimmt wird, wird die Oszillation des Quantisierungsschwellenwertes derart gesteuert, dass die Ausgabepunkte im Uhrzeigersinn verlaufen bzw. sich entwickeln, wenn die Fehlerdiffusionsverarbeitung von oben links nach unten rechts im Bildraum durchführt wird, und entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufen bzw. sich entwickeln, wenn die Fehlerdiffusionsverarbeitung von oben rechts nach unten links im Bildraum durchgeführt wird.
Um das Auftreten von Leerstellen in Hochschattierungsbereichen zu vermeiden, wird die Oszillation des Quantisierungsschwellenwertes derart gesteuert, dass Ausgabepunkte für Hochschattierungsbereiche von Mehrtonbilddaten verstreut verlaufen bzw. sich entwickeln.
Um die Bildung glatter, hochwertiger Bilder zu erreichen, die wahrscheinlich nicht ungünstig von Schattierungsänderungen beeinträchtigt werden, indem die Verschiebung der Mittelpositionen von Halbtonpunkten von Niedrigschattierungsbereichen zu Hochschattierungsbereichen gesteuert wird, wird die Oszillation des Quantisierungsschwellenwertes derart gesteuert, dass Ausgabepunkte konzentriert in dem Mittelbereich eines bestimmten Zyklus des Bildraums für Niedrigschattierungsbereiche von Mehrtonbilddaten entwickelt werden und Ausgabepunkte radial verstreut in dem peripheren Abschnitt des bestimmten Zyklus des Bildraums für Mittel- oder Hochschattierungsbereiche der Mehrtonbilddaten entwickelt werden.
Um eine Punktentwicklung in der Unterabtastrichtung mit Priorität (vertikal-basierte Punktentwicklung) zu erreichen, die kaum ungünstig durch Rauschen beeinflusst wird, wie etwa eine Bandbildung in elektrofotografischen Druckern oder dergleichen für Niedrigschattierungsbereiche, wird die Oszillation des Quantisierungsschwellenwertes derart gesteuert, dass sich Ausgabepunkte in erster Linie in der Unterabtastrichtung für einen Niedrigschattierungsniveaubereich der Mehrtonbilddaten entwickeln.
Ein Bildverarbeitungsgerät nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil auf, das einen zyklisch oszillierenden Quantisierungsschwellenwert erzeugt, und ein Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil, das Eingabemehrtonbilddaten quantisiert, wobei es den Quantisierungsschwellenwert verwendet, der von dem Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil durch ein Fehlerdiffusionsverfahren erzeugt wird, und quantisierte Daten ausgibt.
Um Punkte leicht konzentrieren zu können und eine Weiterführung von Punkten angrenzender Zyklen in Niedrig- oder Mittelschattierungsbereichen zu vermeiden und eine stabile Bilderstellung zu erreichen, erzeugt das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil den Quantisierungsschwellenwert durch die Verwendung einer Dither-Schwellenwertmatrix, in der Schwellenwerte spiralförmig nach außen in ansteigender Ordnung angeordnet sind.
Dadurch ist es möglich, stabile Bilder zu bilden.
Um Punkte leicht in einer geordneten Form konzentrieren zu können, indem Ausgabepunkte in einer Richtung entwickelt werden, die in Anbetracht einer Fortpflanzungsrichtung von Quantisierungsfehlern bestimmt wird, ist die Dither-Schwellenwertmatrix derart, dass der Schwellenwert je nach Richtung der Fehlerdiffusionsverarbeitung sequentiell im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn ansteigt.
Dadurch ist es möglich, Bilder mit einer ausgezeichneten Stabilität und Körnigkeit für Niedrig- und Mittelschattierungsbereiche zu bilden.
Um das Auftreten von Leerstellen in Hochschattierungsbereichen zu verhindern, ist die Dither-Schwellenwertmatrix derart, dass die Schwellenwerte verstreut in ansteigender Ordnung in dessen peripherem Abschnitt angeordnet sind.
Dadurch kann das Auftreten von Leerstellen in Hochschattierungsbereichen vermindert werden und es kann auch eine Punktkonzentration für Niedrig- und Mittelschattierungsbereiche leicht durchgeführt werden. Dem gemäß ist es möglich, Bilder zu bilden, in welchen das Auftreten von Leerstellen unmerklich ist und die auch eine ausgezeichnete Stabilität haben und glatt und hochwertig sind.
Um die Ausbildung glatter hochwertiger Bilder zu erreichen, die kaum ungünstig von einer Schattierungsänderung beeinflusst werden, indem eine Verschiebung der Mittelbereiche von Halbtonpunkten von Niedrigschattierungsbereichen bis Hochschattierungsbereichen gesteuert wird, erzeugt das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil den Quantisierungsschwellenwert durch die Verwendung einer Dither-Schwellenwertmatrix, in der kleine Schwellenwerte konzentriert in dem Mittelbereich, angeordnet sind und Schwellenwerte größer als diese radial verstreut in ansteigender Ordnung angeordnet sind.
Um eine Punktentwicklung in Unterabtastrichtung (mit Priorität vertikal basiert) zu erreichen, die wahrscheinlich nicht ungünstig von Rauschen, wie etwa Bandbildung in elektrofotografischen Druckern oder dergleichen, in Niedrigschattierungsbereichen beeinflusst wird, werden die Schwellenwerte in ansteigender Ordnung derart angeordnet, dass sie in der Unterabtastrichtung mit Priorität in dem Mittelbereich der Dither-Schwellenwertmatrix angeordnet sind.
Dadurch ist es möglich, hochwertige Bilder mit ausgezeichneter Stabilität für Niedrigschattierungsbereiche zu bilden.
Um die Erstellung von Bildern mit ausgezeichneter Stabilität für Bildbereiche, wie etwa Fotografien, mit einer geringen Bilddatenänderung und mit einer hohen Auflösung für Bildbereiche, wie etwa Zeichen, mit einer großen Bilddatenänderung, und bei welchen beide Bereiche ohne eine Inkongruenz aneinander passen, zu erreichen, ist ferner ein Kantendetektionsteil vorgesehen, das einen Kantengrad der Mehrtonbilddaten delektiert, und das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil steuert einen Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwerts gemäß dem von dem Kantendetektionsteil detektierten Kantengrad.
Dadurch ist es möglich, hochwertige Bilder zu bilden.
Um die Erstellung von hochwertigen Bildern mit ausgezeichneter Stabilität für Bildbereiche, wie nicht nur Fotografien, sondern auch feine Halbtonbilder, und mit einer hohen Auflösung für Bildbereiche, wie nicht nur Zeichen, sondern auch relativ groben Halbtonpunktbildern, in welchen beide Bereiche ohne eine Inkongruenz aneinander passen, zu erreichen, sind weiter ein Kantendetektionsteil, das einen Kantengrad von Mehrtonbilddaten delektiert, und ein Bereichserweiterungsverarbeitungsteil vorgesehen und das Quantisierungsschwellenwert- Erzeugungsteil steuert einen Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwerts gemäß dem Kantengrad, der die von dem Bereichserweiterungsverarbeitungsteil durchgeführte Bereichserweiterungsverarbeitung durchlaufen hat.
Dadurch ist es möglich, hochwertige Bilder zu bilden.
Andere Aufgaben und weitere Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, wobei diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen zu lesen ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Bildverarbeitungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2A, 2B, 2C und 2D zeigen Differentialfilter zur Kantendetektion gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Quantisierungsschwellenwert- Erzeugungsteils gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer Dither-Schwellenwerttabelle zur Quantisierungsschwellenwerterzeugung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm eines anderen Beispiels eines Quantisierungsschwellenwert- Erzeugungsteils gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6, 7, 8 und 9 zeigen Beispiele von Dither-Schwellenwerterzeugungs-Dither- Schwellenwerttabellen zur Quantisierungsschwellenwerterzeugung jeweils für Kantengrade 0, 1, 2 und 3, wie sie in dem Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil aus Fig. 5 verwendet werden;
Fig. 10 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Bilddatenänderungsdetektionsteils gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11A und 11B zeigen typischerweise ein Originalbild und ein Bild, das die Verarbeitung gemäß der vorliegenden Erfindung durchlaufen hat;
Fig. 12 zeigt ein Beispiel einer Dither-Schwellenwerttabelle zur Quantisierungsschwellenwerterzeugung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels eines allgemein verwendbaren Rechners, durch den die vorliegende Erfindung erreicht werden kann;
Fig. 14 zeigt einen allgemeinen Aufbau eines Digitalkopierers gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Schaltkreisbereichs des Digitalkopierers aus Fig. 14 in vereinfachter Form;
Fig. 16 zeigt ein Blockdiagramm eines anderen Beispiels eines Bildverarbeitungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 17 zeigt ein Beispiel einer Fehlerdiffusionsmatrix gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 18 zeigt Differentialfilter zur Kantendetektion gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 19, 20, 21, 22 und 23 zeigen andere Beispiele von Dither-Schwellenwerttabellen (Dither-Schwellenwertmatrizen) zur Quantisierungsschwellenwerterzeugung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 24 zeigt ein Blockdiagramm eines anderen Beispiels eines Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteils gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 25A, 25B und 25C zeigen andere Beispiele von Dither-Schwellenwertmatrizen entsprechend bestimmten Modi (Fig. 25A: Fotografiemodus, Fig. 25B: Zeichen¬ /Fotografiemodus und Fig. 25C: Zeichenmodus) gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 26 zeigt ein Blockdiagramm eines anderen Beispiels eines Schaltkreisbereichs des Digitalkopierers gemäß der vorliegenden Erfindung in vereinfachter Weise;
Fig. 27A und 27B zeigen andere Beispiele von Dither-Schwellenwertmatrizen zur Quantisierungsschwellenwerterzeugung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 28 zeigt eine Anordnung einer Ausgabepunkterzeugung für Bildflachbereiche, wenn die Dither-Schwellenwertmatrix aus Fig. 27A verwendet wird, gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 29 zeigt für Bildflachbereiche erzeugte Quantisierungsschwellenwerte, wenn die Dither-Schwellenwertmatrix aus Fig. 27A verwendet wird, gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 30, 31 und 32 zeigen jeweils Entwicklungsstadien von Ausgabepunkten für einen Niedrigschattierungsbereich, einen Mittelschattierungsbereich und einen Hochschattierungsbereich, wenn die Dither-Schwellenwertmatrix aus Fig. 27A verwendet wird, gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 33 zeigt eine herkömmliche Fehlerdiffusionsverarbeitungsrichtung;
Fig. 34 zeigt eine andere Fehlerdiffusionsverarbeitungsrichtung;
Fig. 35 zeigt eine Ordnung einer Ausgabepunkterzeugung für Bildflachbereiche für den Fall einer Richtung aus Fig. 34, wenn die Dither-Schwellenwertmatrix aus Fig. 27B verwendet wird, gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 36 zeigt für Bildflachbereiche erzeugte Quantisierungsschwellenwerte für den Fall einer Richtung aus Fig. 34, wenn die Dither-Schwellenwertmatrix aus Fig. 27B verwendet wird, gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 37 zeigt ein anderes Beispiel einer Dither-Schwellenwertmatrix zur Quantisierungsschwellenwerterzeugung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 38, 39 und 40 zeigen jeweils Entwicklungsstadien von Ausgabepunkten für einen Niedrigschattierungsbereich, einen Mittelschattierungsbereich und einen Hochschattierungsbereich, wenn die Dither-Schwellenwertmatrix aus Fig. 37 verwendet wird, gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 41 zeigt ein anderes Beispiel einer Dither-Schwellenwertmatrix zur Quantisierungsschwellenwerterzeugung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 42 zeigt für einen Bildflachbereich erzeugte Quantisierungsschwellenwerte, wenn die Dither-Schwellenwertmatrix aus Fig. 41 verwendet wird;
Fig. 43A, 43B und 43C zeigen jeweils Entwicklungsstadien von Ausgabepunkten für einen Niedrigschattierungsbereich, einen Mittelschattierungsbereich und einen Hochschattierungsbereich, wenn die Dither-Schwellenwertmatrix aus Fig. 41 verwendet wird, gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 44 zeigt ein anderes Beispiel einer Dither-Schwellenwertmatrix zur Quantisierungsschwellenwerterzeugung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 45 zeigt für einen Bildflachbereich erzeugte Quantisierungsschwellenwerte, wenn die Dither-Schwellenwertmatrix aus Fig. 44 verwendet wird; und
Fig. 46 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Quantisierungsschwellenwert- Erzeugungsteils gemäß der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen:

Mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen werden nun bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden, werden gleiche Teile/Komponenten oder sich entsprechende Teile/Komponenten in einer Vielzahl von Zeichnungen der begleitenden Zeichnungen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Es wird nun eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm des Bildverarbeitungsgeräts der ersten Ausführungsform der Erfindung.
Das Bildverarbeitungsgerät quantisiert Mehrtonbilddaten 100 und gibt 2-Bit-Bilddaten 101 aus.
Das Bildverarbeitungsgerät umfasst ein Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 110, ein Bilddatenänderungsdetektionsteil 120, ein Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 130, ein Signalverzögerungsteil 140 zur Zeitanpassung zwischen dem Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 110 und den anderen Teilen. Das Signalverzögerungsteil 140 ist vorgesehen, falls die Notwendigkeit hierfür auftritt und umfasst z. B. eine vorbestimmte Anzahl (Zeitanzahl) von Zeilenspeichern.
Bei dieser Ausführungsform wird angenommen, dass die Bilddaten 100 8-Bit-Daten sind.
Das Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 110 verwendet einen Quantisierungsschwellenwert, der von dem Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 130 erzeugt wird, und quantisiert Eingabebilddaten in 2-Niveau-Daten.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst das Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 110 einen Komparator (Quantisierer) 111, ein Fehlerberechnungsteil 112, ein Fehlerspeicherteil 113, ein Diffusionsfehlerberechnungsteil 114 und ein Fehleradditionsteil 115.
Eine Mehrtonbilddateneingabe wird über das Signalverzögerungsteil 114 in den Komparator eingegeben, nachdem von dem Fehleradditionsteil 115 Diffusionsfehlerdaten addiert wurden.
Der Komparator 111 gibt als Bilddaten 101 eine "1" aus, wenn Eingabebilddaten gleich oder größer als der Quantisierungsschwellenwert sind und gibt eine "0" in anderen Fällen aus.
Das Fehlerberechnungsteil 112 berechnet einen Fehler zwischen den in den Komparator 111 eingegebenen Bilddaten und den aus dem Komparator 111 ausgegebenen Bilddaten 101.
Da die hier verarbeiteten Bilddaten 8-Bit-Bilddaten sind, wird eine "1" der Ausgabebilddaten 101 als 255 (Dezimalnotation) und eine "0" als 0 (dezimal) in der Fehlerberechnung verarbeitet.
Der berechnete Fehler wird in das Fehlerspeicherteil 113 geschrieben. Das Fehlerspeicherteil 113 wird zur Speicherung von Fehlerdaten verwendet, die bereits verarbeitete Pixel betreffen, welche ein Zielpixel umgeben. Da eine Diffusion bis zu dem Pixel, das zwei Zeilen vor dem Zielpixel ist, in dieser Ausführungsform durchgeführt wird, werden z. B. drei Zeilenspeicher für drei Zeilen als ein Fehlerspeicherteil 113 verwendet.
Das Diffusionsfehlerberechnungsteil 115 berechnet aus den in dem Fehlerspeicherteil 113 gespeicherten Fehlerdaten eine Fehlermenge, die in ein nachfolgendes Zielpixel zu diffundieren ist. Wie im Inneren des Blocks des Fehlerspeicherteils 113 gezeigt, hat in dieser Ausführungsform das Diffusionsfehlerberechnungsteil 115 Koeffizienten (deren Gesamtheit 32 beträgt), die 12 Pixelpositionen a, b, c ... k und l entsprechen, die eine Pixelposition * eines Pixels umgeben, das unmittelbar vorher verarbeitet wurde, und sieht als Fehlerdiffusionsmenge für das nachfolgende Zielpixel für das Fehleradditionsteil 115 einen Wert vor, der dadurch erhalten wird, dass alle Werte, die durch eine Multiplikation der diesen 12 Pixelpositionen entsprechenden Fehlerdaten mit dem jeweiligen entsprechenden Koeffizienten erhalten werden, durch 32 geteilt werden. Das Verfahren zur Berechnung der Diffusionsfehlermenge kann in geeigneter Weise verändert werden.
Das Bilddatenänderungsdetektionsteil 120 detektiert Änderungen der Bilddaten 100 und dessen Detektionsdaten werden von dem Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 130 zur Steuerung eines Oszillationsbereichs für den Quantisierungsschwellenwert verwendet.
In dieser Ausführungsform detektiert das Bilddatenänderungsdetektionsteil 120 einen Kantengrad der Bilddaten 100 und gibt den detektierten Kantengrad als 4-Bit-Detektionsdaten aus, die von einem Niveau 0 (ohne Kante) bis zu einem Niveau 8 (maximaler Kantengrad) variieren können.
Ferner werden vier in den Fig. 2A, 2B, 2C und 2D gezeigte Arten von Differentialfiltern verwendet, jeweilige Kantenausmaße bzw. -umfange für vier Richtungen, d. h. eine Hauptabtastrichtung, eine Unterabtastrichtung und Richtungen ±45º schräg zu der Hauptabtastrichtung, werden detektiert, wobei diejenige, deren Absolutwert am größten ist, aus den vier Kantengrößen ausgewählt wird und der Absolutwert der ausgewählten Kantengröße als Detektionsdaten kodiert wird, welche den Kantengrad darstellen, der innerhalb neun Niveaus von dem Niveau 0 bis zu dem Niveau 8 variieren kann. Das Verfahren der Detektion des Kantengrades kann in geeigneter Weise geändert werden.
Ein Verfahren zur Detektion der Kantenausmaße bzw. -umfange unter Verwendung der in den Fig. 2A bis 2D gezeigten Differentialfilter besteht z. B. darin, die Gesamtheit der Werte, die durch die Multiplikation von Bilddaten von Pixeln erhalten werden, welche ein Zielpixel bei Pixelpositionen umgeben, die in jedem der Filter aus den Fig. 2A bis 2D gezeigt sind, durch korrespondierende Koeffizienten zu erhalten, die z. B. in den jeweiligen Figuren gezeigt sind.
Das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 130 erzeugt den Quantisierungsschwellenwert, der zyklisch im Bildraum mit dem Oszillationsbereich oszilliert, der entsprechend den Detektionsdaten aus dem Bilddatenänderungsdetektionsteil 120 gesteuert wird, und sieht einen Quantisierungsschwellenwert für den Komparator 111 des Fehlerdiffusionsverarbeitungsteils 110 vor.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Quantisierungsschwellenwert- Erzeugungsteil 130 wie in Fig. 3 gezeigt, ein Fluktuationswerterzeugungsteil 131 zur Erzeugung eines zyklisch im Bildraum oszillierenden Fluktuationswertes, ein Multiplikationsteil 132 zur Multiplikation des Fluktuationswertes mit einem Multiplikationsfaktor gemäß dem vorgesehenen Kantengrad und ein Additionsteil 133 zur Addition eines Fixwertes zu dem Fluktuationswert, der als Ergebnis der Multiplikation des Multiplikationsteils 132 erhalten wird.
Das Fluktuationswerterzeugungsteil 131 verwendet eine 4 · 4-Dither-Schwellenwerttabelle, wie z. B. jene, die in Fig. 4 gezeigt ist, in der deren Koeffizient von -7 bis +8 spiralförmig aus der Mitte davon ansteigt. Diese Tabelle wird auf jeden Pixelsatz eines Originalbildes angewendet, sodass der gesamte Bereich des Originalbildes abgedeckt ist. Dann werden die oben erwähnten Koeffizienten der Dither-Schwellenwerttabelle gemäß den Zielpixelpositionen ausgelesen. Dabei erzeugt das Fluktuationswerterzeugungsteil 131 den Fluktuationswert, der zwischen -7 und +8 zyklisch im Bildraum oszilliert.
Dieses Fluktuationswerterzeugungsteil 131 kann leicht durch Verwendung eines ROM erzielt werden, der die Dither-Schwellenwerttabelle speichert, durch Zähler, die Taktimpulse in der Haupt- und Unterabtastung der Bilddaten zählen, um Ausleseadressen für das ROM zu erzeugen und so fort, erzeugt werden.
Das Multiplikationsteil 132 multipliziert den Fluktuationswert mit dem Fluktuationsfaktor 8, wenn der Kantengrad, der von den Detektionsdaten aus dem Bilddatenänderungsdetektionsteil 120 dargestellt wird, das Niveau 0 (keine bzw. Nicht-Kante) hat, mit dem Multiplikationsfaktor 7, wenn der Kantengrad das Niveau 1 hat, mit dem Multiplikationsfaktor 6, wenn der Kantengrad das Niveau 2 hat, mit dem Multiplikationsfaktor 5, wenn der Kantengrad das Niveau 3 hat, mit dem Multiplikationsfaktor 4, wenn der Kantengrad das Niveau 4 hat, mit dem Multiplikationsfaktor 3, wenn der Kantengrad das Niveau 5 hat, mit dem Multiplikationsfaktor 2, wenn der Kantengrad das Niveau 6 hat, mit dem Multiplikationsfaktor 1, wenn der Kantengrad das Niveau 7 hat, mit dem Multiplikationsfaktor 0, wenn der Kantengrad das Niveau 8 (maximaler Kantengrad) hat.
Dem gemäß oszilliert der Ausgabewert des Multiplikationsteils 132 mit dem maximalen Oszillationsbereich zwischen +64 und -56, wenn der Kantengrad das Niveau 0 hat. Der von dem Additionsteil 133 addierte Fixwert wird als +128 (dezimal) gewählt, welches der Mittelwert des Bereichs der Bilddaten ist.
Dadurch oszilliert der für den Komparator 111 vorgesehene Quantisierungsschwellenwert um die Oszillationsmitte von 128 und dessen maximaler Oszillationsbereich ist 120 (zwischen +192 und -72), wenn der Kantengrad das Niveau 0 hat.
In der oben beschriebenen Konfiguration hat z. B. für einen Abschnitt in einem Bild, in welchem eine scharfe Änderung von Bilddaten vorliegt (wo der Kantengrad ein hohes Niveau hat), wie etwa ein Kantenabschnitt einer Zeichen- oder einer Linienzeichnung, der Kantengrad davon ein maximales Niveau 8, wobei der Quantisierungsschwellenwert auf +128 festgelegt ist. Dadurch wird ein echtes oder reines Fehlerdiffusionsverfahren zur Quantisierung verwendet, wobei der feste Schwellenwert in dem Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 110 verwendet wird.
Während dem Absinken des Niveaus des Kantengrades steigt der Oszillationsbereich der Oszillationskomponente an, die zu dem Quantisierungsschwellenwert addiert wird. Dadurch ändert sich die von dem Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 110 durchgeführte Verarbeitung von der Verarbeitung hauptsächlich gemäß der Fehlerdiffusion zu einer Verarbeitung hauptsächlich gemäß einem Dither-Verfahren.
Dann hat der Kantengrad den Wert 0, wenn der Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwertes für einen flachen bzw. glatten Abschnitt eines Bildes maximal wird.
Dadurch wird für einen Abschnitt eines Bildes, in dem eine Änderung der Bilddaten groß ist, wie etwa bei Zeichen- oder Linienzeichnungen, eine Hochauflösungsverarbeitung hauptsächlich durch eine Fehlerdiffusionstechnik durchgeführt. Im Gegensatz dazu wird für einen glatten bzw. flachen Abschnitt oder eine Fotografie eine stabile Verarbeitung mit hoher Körnigkeit hauptsächlich durch eine Dither-Technik durchgeführt, in der Punkte konzentriert werden.
An einer Grenze zwischen Abschnitten beider Arten ändert sich der Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwerts ferner graduell gemäß dem Kantengrad. Dadurch ändern sich die Eigenschaften der Verarbeitung in sanfter Weise von einer Verarbeitung hauptsächlich nach der Fehlerdiffusionstechnik zu der Verarbeitung hauptsächlich gemäß der Dither- Technik und umgekehrt.
Wenn die Ausgabebilddaten 101 des Fehlerdiffusionsverarbeitungsteils 110 für ein Bildausbildungsgerät vorgesehen sind, wie etwa einen elektrofotografischen Drucker oder dergleichen, ist es dem gemäß möglich, ein Bild von hoher Qualität mit hoher Auflösung in einem Bereich zu bilden, in dem eine Änderung der Bilddaten scharf ist, wie etwa eine Zeichen- oder Strichzeichnung, das glatt und stabil in einem Abschnitt ist, in dem eine leichte bzw. sanfte Änderung der Bilddaten vorliegt, wie etwa in einer Fotografie, und das auch keine Inkongruenz an einer Grenze zwischen Abschnitten beider Arten aufweist.
Insbesondere um eine hohe Qualität eines gedruckten Bildes bei einem elektrofotografischen Drucker für Bildflachabschnitte zu erzielen, ist es effektiv, Bilddaten in einem Oszillationsbereich mit einem ausreichend größeren Verhältnis in Bezug zu dem Bilddatenbereich bei einer niedrigen Frequenz zu oszillieren. Unter diesem Gesichtspunkt ist es grundsätzlich bevorzugt, einen Wert gleich oder größer als 1/3 des Bilddatenbereiches als den maximalen Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwertes zu wählen (für den Fall, in dem der Kantengrad das Niveau 0 hat), und die vorliegende Ausführungsform erfüllt diese Bedingung.
Da der Quantisierungsschwellenwert zur Oszillation in dem Oszillationsbereich gemäß dem Kantengrad angeregt wird, unterscheidet sich das Verfahren der vorliegenden Erfindung von demjenigen, das oben in der japanischen Patentschrift Nr. 2801195 beschrieben ist, bei dem ein Dither-Signal zu Bilddaten addiert wird, wobei kein Problem, wonach eine Erweiterung des Bearbeitungsbereichs von Bilddaten notwendig wird und dergleichen auftritt.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
Gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 130 in dem Bildverarbeitungsgerät aus Fig. 1 die in Fig. 5 gezeigte Konfiguration auf. Die übrige Konfiguration ist die gleiche, wie die in Fig. 1 gezeigte. Das Bilddatenänderungsdetektionsteil 120 ist jedoch derart geändert, dass 2-Bit- Detektionsdaten ausgegeben werden, die einen Kantengrad mit vier Niveaus von dem Niveau 0 bis zu dem Niveau 3 darstellen.
In der zweiten Ausführungsform umfasst das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 130 vier Schwellenwerterzeugungsteile 131_0 bis 131_3, die jeweils Fluktuationswerte mit Oszillationsbereichen entsprechend den jeweiligen Niveaus 0 bis 3 des Kantengrades erzeugen, und umfasst ein Auswahlteil 134, das einen der fluktuierenden Werte auswählt, die von den Schwellenwerterzeugungsteilen 131_0 bis 131_3 gemäß der Detektionsdateneingabe von dem Bilddatenänderungsdetektionsteil 120 erzeugt werden.
Das Schwellenwerterzeugungsteil 131_0 erzeugt den Fluktuationswert, der zyklisch im Bildraum mit dem größten Oszillationsbereich fluktuiert. Das Schwellenwerterzeugungsteil 131_1 erzeugt den Fluktuationswert mit dem Oszillationsbereich, der kleiner ist als der des Schwellenwerterzeugungsteils 131_0. Das Schwellenwerterzeugungsteil 131_2 erzeugt den Fluktuationswert mit dem Oszillationsbereich, der kleiner ist als der des Schwellenwerterzeugungsteils 131_1. Das Schwellenwerterzeugungsteil 131_3 erzeugt den Fluktuationswert mit dem kleinsten Oszillationsbereich.
Jedes dieser Schwellenwerterzeugungsteile kann dieselbe Konfiguration haben, wie diejenige des Fluktuationswerterzeugungsteils 131 der oben beschriebenen ersten Ausführungsform bis auf die Dither-Schwellenwerte. In der zweiten Ausführungsform verwenden die Schwellenwerterzeugungsteile 131_0 bis 130_3 jeweils zum Beispiel die Dither-Schwellenwerttabellen, die in den Fig. 6, 7, 8 und 9 gezeigt sind. Diese Dither-Schwellenwerttabellen werden dadurch erreicht, dass jeder Wert der Dither-Schwellenwerttabelle aus Fig. 12 jeweils mit 8, 5, 2 bzw. 0 multipliziert und dann 128 hinzu addiert wird.
Hat der Kantengrad das Niveau 0, hat das Auswähltet 134 den Fluktuationswert mit dem größten Oszillationsbereich ausgewählt, der von dem Schwellenwerterzeugungsteil 131_0 erzeugt und für den Komparator 111 als Quantisierungsschwellenwert vorgesehen wurde.
Wenn der Kantengrad eines der Niveaus 1, 2 oder 3 hat, wählt das Auswahlteil 134 auf ähnliche Weise den Fluktuationswert aus, der von dem entsprechenden der Schwellenwerterzeugungsteile 131_1, 131_2 und 131_4 erzeugt und für den Komparator 111 als Quantisierungsschwellenwert vorgesehen wurde.
Dadurch ist auch in der zweiten Ausführungsform für einen Bereich, in dem der Kantengrad ein maximales Niveau hat, der Quantisierungsschwellenwert auf 128 festgelegt. Weiter wird der größte Oszillationsbereich (für den Fall, in dem der Kantengrad das Niveau 0 hat) der Quantisierungsschwellenwert derart ausgewählt, dass er gleich oder größer als 1/3 des Bereichs der Bilddaten ist, ebenso wie in der ersten Ausführungsform.
Demnach wird in der zweiten Ausführungsform, ebenso wie in der ersten Ausführungsform, eine Verarbeitung hauptsächlich gemäß einer Fehlerdiffusionstechnik mit einer hohen Auflösung für Bereiche mit Zeichen- und Linienzeichnungen durchgeführt, während eine Verarbeitung hauptsächlich nach der Dither-Technik mit ausgezeichneter Körnigkeit und Stabilität für Bereiche, wie etwa Fotografien mit geringer Änderung der Bilddaten durchgeführt wird. Dem gemäß ist es möglich, Bilder mit hoher Qualität wie in der ersten Ausführungsform zu reproduzieren.
Ferner ist es in der zweiten Ausführungsform möglich, einen Teil zur Multiplikationsverarbeitung zu eliminieren (entsprechend dem Multiplikationsteil 132 aus Fig. 3), der nachteilig im Hinblick auf Kosten und Herstellungszeiten ist, gleichgültig, ob das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 130 durch Hardware oder Software erhalten wird, und einen Teil zur Addition eines Fixwertes (entsprechend dem Additionsteil 133 aus Fig. 3) zu eliminieren. Dem gemäß ist insbesondere in dem Fall, in dem die Anzahl an Kantengradniveaus klein ist, d. h. in der Größenordnung von 4, wie in der zweiten Ausführungsform, die für die Schwellenwerterzeugungs-Dither-Schwellenwerttabellen notwendige Speichergröße bzw. der Speicherumfang klein und dadurch kann leicht eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung erreicht werden, indem die Anordnung mit Hardware gebaut ist.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. Gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Bilddatenänderungsdetektionsteil 120 in dem Bildverarbeitungsgerät aus Fig. 1 die in Fig. 10 gezeigte Konfiguration auf. Die übrige Konfiguration ist die gleiche wie die der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.
Das Bilddatenänderungsdetektionsteil 120 aus Fig. 10 umfasst ein Kantendetektionsteil 121 und ein Bereichserweiterungsverarbeitungsteil 122 zur Detektion der Zyklizität einer Bilddatenänderung (Bestimmung eines Halbtonpunktbildes mit der Anzahl an Halbtonpunkten pro Bereich, die in einen vorbestimmten Bereich fällt).
Wie oben im Hinblick auf die erste Ausführungsform beschrieben, verwendet das Kantendetektionsteil 121 Diffentialfilter, wie z. B. jene aus den Fig. 2A bis 2D, und detektiert Kantenumfänge für vier Richtungen und gibt deren Maximum (Absolutwert) als Kantendaten aus, die z. B. den Kantengrad im Bereich des Niveaus 0 (keine bzw. Nicht-Kante) bis zum Niveau 8 (maximaler Kantengrad) darstellen.
Das Bereichserweiterungsverarbeitungsteil 122 führt an den Kantendaten, die von dem Kantendetektionsteil 121 vorgesehen werden, eine Bereichserweiterung im Bildraum durch. Es wird z. B. auf die Kantendaten in einem Bereich von 7 · 7 Pixel Bezug genommen, die ein Zielpixel umgeben (3 Pixel jeweils vorher und nachher in der Hauptabtastrichtung und 3 Pixel jeweils vorher und nachher in der Unterabtastrichtung) und deren Maximum wird als Kantendaten des Zielpixels ausgewählt. Die ausgewählten Kantendaten werden als die Detektionsdaten von dem Bilddatenänderungsdetektionsteil 120 ausgegeben.
Werden Bilddaten 100 mit einer Auflösung von 100 dpi von einem Originalbild gelesen, beträgt der Erweiterungsumfang der oben erwähnten 7 Pixel der Bereichserweiterungsverarbeitung annähernd 0,3 mm bei dem Originalbild und dies entspricht den Halbtonpunkterscheiungszyklen pro Inch von annähernd 86 Lpi (Zeilen pro Inch). Dem gemäß wird durch die Bereichserweiterungsverarbeitung für ein grobes Halbtonpunktbild mit weniger als 86 Lpi ein Bereich, der von dem Kantendetektionsteil 121 als Kante bestimmt wird, als Kante gewertet, während ein feines Halbtonpunktbild gleich oder größer als 86 Lpi als eine Kante gewertet wird.
Dadurch wird für einen peripheren Abschnitt jedes Halbtonpunkts eines groben Halbtonpunktbildabschnitts mit weniger als 86 Lpi eine Verarbeitung hauptsächlich gemäß der Fehlerdiffusionstechnik unter Verwendung eines festen Quantisierungsschwellenwertes oder eines oszillierenden Quantisierungsschwellenwertes mit einem kleinen bzw. schmalen Oszillationsbereich durchgeführt. Dem gemäß ist es möglich, Halbtonpunkte originalgetreu mit hoher Auflösung zu reproduzieren und eine Erzeugung von Moiré-Mustern zu verhindern.
Für einen feinen Halbtonpunktbildabschnitt gleich oder höher als 86 Lpi erfolgt eine Verarbeitung ebenfalls hauptsächlich gemäß der Fehlerdiffusionstechnik unter Verwendung eines festen Quantisierungsschwellenwertes oder eines oszillierenden Quantisierungsschwellenwertes mit einem kleinen bzw. schmalen Oszillationsbereich. Dem gemäß ist es möglich, Halbtonpunkte originalgetreu mit hoher Auflösung zu reproduzieren und eine Erzeugung von Moiré-Mustern zu verhindern.
Für einen noch feineren Halbtonpunktbildabschnitt mit 175 Lpi oder mehr verbleiben Halbtonpunktkomponenten nicht in den Bilddaten 100 aufgrund einer vorherigen Glättungsverarbeitung, wie später beschrieben wird, und dadurch wird, ebenso wie für flache Abschnitte von Bildern, eine Verarbeitung hauptsächlich gemäß der Dither-Technik unter Verwendung eines oszillierenden Quantisierungsschwellenwertes in einem großen Oszillationsbereich mit ausgezeichneter Körnigkeit und Stabilität durchgeführt und Halbtonpunkte werden mit 150 Lpi hergestellt, welches die Dither-Schwellenwertzyklizität der Dither-Schwellenwerttabelle aus Fig. 4 ist, wenn diese Dither-Schwellenwerttabelle für die Verarbeitung verwendet wird. Dem gemäß wird eine zufriedenstellende Körnigkeit erreicht und es wird wahrscheinlich keine Bandbildung bzw. Streifenbildung oder Schattierungsunebenheit erzeugt.
Es ist daher in der dritten Ausführungsform möglich, ein Bild mit Zeichen, Strichzeichnungen, Halbtonpunkten und so weiter mit hoher Bildqualität zu reproduzieren.
Die Bildschärfe wird durch Bilddatenänderungspunkte beeinflusst und es ist im Allgemeinen möglich, Bilder von hoher Qualität herzustellen, wenn vergleichsweise grobe Halbtonpunkte bis zu der Größenordnung von 50 Lpi originalgetreu reproduziert werden können. Obwohl es genaugenommen notwendig ist, den Einfluss von MTF-Eigenschaften eines zum Auslesen eines Originalbildes verwendeten Scanners, von Eigenschaften der Kantendetektionsfilter, von Zyklusunterschieden aufgrund von Schattierungsänderungen eines Halbtonpunktbildes und dergleichen zu berücksichtigen, ist es demgemäß im Allgemeinen möglich, Halbtonpunktbilder mit ausreichender Bildqualität zu reproduzieren, wenn der Erweiterungsumfang der Bereichserweiterungsverarbeitung als gleich oder kleiner bzw. schmäler als 0,5 mm im Bildraum gewählt wird.
Bilddaten, die aus Abtastung eines Originalbildes durch einen Scanner erhalten werden, und deren Auslesung werden durch einen Glättungsfilter geführt, um glatte Halbtöne darzustellen. Dadurch wird normalerweise eine Glättung für einen Bereich der Größenordnung für 150 Lpi bewirkt. Dem gemäß bleiben Zyklizitätsamplituden einer Oszillation von Halbtonpunkten, die feiner sind als eine Größenordnung von 175 Lpi bis 200 Lpi, nicht ungeglättet. Dadurch werden wahrscheinlich keine Moiré-Muster erzeugt, selbst wenn ein derart feiner Halbtonpunktbildabschnitt als ein Nichtkantenabschnitt behandelt wird und einer Verarbeitung hauptsächlich gemäß der Dither-Technik zugeführt wird.
Die Fig. 11A und 11B zeigen ein typisches Beispiel für ein Originalbild und ein verarbeitetes Bild. Fig. 11A zeigt ein Originalbild, das ein Rechteck mit einer Halbtonschattierung darin, welche als ein Bildflachabschnitt bestimmt wird, und einen Kantenabschnitt umfasst, der durch die Kantendetektionsverarbeitung getrennt wurde, und ein Niveau eines Kantengrades für den Kantenbereich bestimmt wird.
Der Flachabschnitt des Originalbildes wird einer Verarbeitung hauptsächlich gemäß der Dither-Technik mit dem Quantisierungsschwellenwert unterzogen, der in dem größten Oszillationsbereich oszilliert. Dem gemäß wird der flache Abschnitt durch Halbtonpunkte an Dither- Schwellenwertzyklen, wie in Fig. 11B dargestellt.
Andererseits wird der rechteckige Konturabschnitt, welcher der Kantenabschnitt ist, einer Verarbeitung hauptsächlich gemäß der Fehlerdiffusionstechnik zugeführt. Demnach wird eine Konturform mit hoher Auflösung reproduziert, wie bei dem allgemeinen Fehlerdiffusionsverfahren.
Tatsächlich wird aufgrund der Durchführung der Bereichserweiterungsverarbeitung ein Abschnitt mit gleich oder mehr als 7 Umgebungspixel des Kantenabschnitts durch isolierte Punkte dargestellt.
In der dritten Ausführungsform werden Halbtonpunktbildabschnitte mit Halbtonpunkterscheinungszyklen pro Inch, die in einen bestimmten Bereich fallen, unterschieden. Abgesehen davon, dass insbesondere eine Detektion von Halbtonpunktbildbereichen mit Halbtonpunkterscheinungszyklen pro Inch, die in den bestimmten Bereich fallen, bereitgestellt werden, ist es jedoch auch möglich, dass für dadurch detektierte Halbtonpunktbildabschnitte mit Halbtonpunkterscheinungszyklen pro Inch in diesem Bereich das Quantisienmgsschwellenwert- Erzeugungsteil 110 einen nicht oszillierenden Quantisierungsschwellenwert oder einen oszillierenden Quantisierungsschwellenwert in einem kleinen bzw. schmalen Oszillationsbereich erzeugt, und zwar ungeachtet des von dem Kantendetektionsteil 121 gemessenen bzw. detektierten Kantengrades, und eine Verarbeitung hauptsächlich gemäß der Fehlerdiffusionstechnik durchführt.
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
In der vierten Ausführungsform weist das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 130 die Konfiguration aus Fig. 5 auf, die in der Beschreibung der zweiten Ausführungsform beschrieben ist, mit der allgemeinen Konfiguration gemäß der oben beschriebenen dritten Ausführungsform. In der vierten Ausführungsform ist jedoch das Kantendetektionsteil 121 des Bilddatenänderungsdetektionsteils 120 (Fig. 10) geändert, um 2-Bit-Kantendaten auszugeben, die einen Kantengrad darstellen, der zwischen vier Niveaus von einem Niveau 0 bis zu einem Niveau 3 variieren kann. Dem gemäß gibt das Bereichserweiterungsverarbeitungsteil 122 2-Bit-Detektionsdaten aus.
Das Bereichserweiterungsverarbeitungsteil 122 muss Kantendaten eines Zielpixels und Zielpixel umgebende Pixel speichern. In der vierten Ausführungsform sind die Kantendaten von 4-Bit-Daten auf 2-Bit-Daten reduziert. Demnach ist die notwendige Speicherkapazität von Zeilenspeichern oder dergleichen zur Speicherung halbiert.
Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
In der fünften Ausführungsform verwendet das Fluktuationswerterzeugungsteil 131 des Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteils 130 die in Fig. 12 gezeigte Dither- Schwellenwerttabelle mit einer allgemeinen Konfiguration gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform oder der dritten Ausführungsform.
Die in Fig. 12 gezeigte Dither-Schwellenwerttabelle mit einer Größe 8 · 8 Pixel wird als Resultat einer modifizierten in Fig. 4 gezeigten 4 · 4-Dither-Schwellenwerttabelle erhalten. Der Dither-Zyklus beträgt 150 Lpi ebenso wie der, der in Fig. 4 gezeigten Tabelle. Gemäß der Dither-Schwellenwerttabelle aus Fig. 12 sind jedoch resultierende Halbtonpunkte in einer Richtung von 63,5º angeordnet. Dem gemäß ist diese Dither-Schwellenwerttabelle für eine Fehlerdiffusionsverarbeitung geeignet.
In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ist es möglich, eine Vielzahl von Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteilen 130 vorzusehen, um durch diese eine Vielzahl von Quantisierungsschwellenwerten zu erzeugen, um den Komparator 111 des Fehlerdiffusionsverarbeitungsteils 110 zu veranlassen, die Bilddaten mit jedem dieser Quantisierungsschwellenwerte zu vergleichen, und um dadurch eine Mehrfachniveauquantisierung von mehr als zwei Niveaus durchzuführen.
Jede der oben beschriebenen Ausführungsformen kann durch eine Software unter Verwendung eines allgemein einsetzbaren bzw. Universal-Computers erzielt werden, wie z. B. einem solchen aus Fig. 13.
In diesem Fall wird ein Programm zur Erreichung der Funktionen der jeweiligen Teile des Bildverarbeitungsgeräts von einem von verschiedenen Aufzeichnungsmedien, wie etwa einer Floppy-Disk bzw. Diskette, einer optischen Disk, einer magneto-optischen Platte, einem Halbleiterspeichergerät und so weiter, durch ein Treibergerät ausgelesen oder von einem externen Computer durch ein Netzwerk durch ein Kommunikationsgerät empfangen, das dann in einen Hauptspeicher geladen wird und von einer CPU ausgeführt wird.
Demnach ist es möglich, das Bildverarbeitungsgerät durch einen allgemein einsetzbaren bzw. Universal-Computer zu erreichen. Speicherbereiche des Hauptspeichers können als Zeilenspeicher und so weiter verwendet werden, die zur Speicherung z. B. von Signalen und Signalverzögerungen notwendig sind.
Solche verschiedenen computerlesbaren Aufzeichnungsmedien (Floppy-Disk bzw. Diskette, optische Disk, magneto-optische Platte, Halbleiterspeichergerät und so weiter) in welchem ein solches Programm aufgezeichnet ist, sind in der vorliegenden Erfindung enthalten.
Das Bildverarbeitungsgerät in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen kann aufgenommen sein in Geräten zur Bilderstellung, wie etwa einem Drucker, einem Bildschirm und so weiter, in Geräten zum Bildlesen, wie etwa einem Scanner, einer Faxmaschine und so weiter und in Geräten sowohl zum Bildlesen als auch zur Bilderstellung, wie etwa einem Digitalkopierer und so weiter.
Als ein Beispiel davon wird nun ein Digitalkopierer, in dem die vorliegende Erfindung angewendet wird, beschrieben (als eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung).
Fig. 14 zeigt eine allgemeine Schnittansicht eines Digitalkopierers der sechsten Ausführungsform.
Der Digitalkopierer aus Fig. 14 umfasst ein Bildleseteil 400, das ein Originalbild optisch abtastet und es ausliest, einen Laserdrucker 411, der als Bilderstellungsgerät dient, und ein Schaltungsteil 550 (siehe Fig. 15), das in der Figur nicht gezeigt ist.
Das Bildausleseteil 400 beleuchtet ein Originalbildblatt, das auf einem flachen Originaltisch 403 angeordnet ist, mit einer Beleuchtungslampe 502 und bildet ein Bild von einem dadurch reflektierten Lichtbild auf einen Bildsensor 507, wie etwa einen CCD, durch Spiegel 503 bis 505 und eine Linse 506 ab. Und auch durch eine Unterabtastung des Originalbildblattes durch eine Bewegung der Beleuchtungslampe 502 und der Spiegel 503 bis 505 liest der Bildausleseteil 400 Bildinformationen von dem Originalbildblatt ab und wandelt sie in ein elektrisches Bildsignal um. Der analoge Bildsignalausgang aus dem Bildsensor 507 wird in das Schaltungsteil 550 (Fig. 15) eingegeben und dadurch verarbeitet. Ein Bilddatenausgang aus dem Schaltungsteil 550 wird in den Laserdrucker 411 eingegeben.
In dem Laserdrucker 411 wandelt eine optische Schreibeinheit 508 eine Bilddateneingabe aus dem Schaltungsteil 550, in ein optisches Signal um und belichtet einen Bildtragekörper, der aus einem fotosensitiven bzw. fotoempfindlichen Körper besteht, z. B. einer fotosensitiven bzw. fotoempfindlichen Körpertrommel 509. Dadurch wird ein elektrostatisches latentes Bild gemäß dem Originalbild auf der fotosensitiven bzw. fotoempfindlichen Körpertrommel 509 ausgebildet.
Die optische Schreibeinheit 508 treibt zum Beispiel einer Halbleiterlaser gemäß den oben erwähnten Bilddaten an, sodass dieser zur Emission eines derart intensitätsmodulierten Laserlichts angeregt wird, lenkt das Laserlicht durch einen drehbaren Polygonspiegel 510 ab und beleuchtet die fotosensitive bzw. fotoempfindliche Körpertrommel 509 mit dem Laserlicht durch eine f/θ-Linse und einen Reflexionsspiegel 511.
Die fotosensitive bzw. fotoempfindliche Körpertrommel wird zur Rotation in einer durch den Pfeil angezeigten Richtung im Uhrzeigersinn durch ein Antriebselement angetrieben. Die fotosensitive bzw. fotoempfindliche Körpertrommel 509 wird, wenn sie gleichmäßig durch eine Ladeeinrichtung 512 aufgeladen wird, von der optischen Schreibeinheit 508 belichtet, sodass auf ihr das elektrostatische latente Bild ausgebildet wird.
Das elektrostatische latente Bild auf der fotosensitiven bzw. fotoempfindlichen Körpertrommel 509 wird durch ein Entwicklungsgerät 513 entwickelt und wird ein Tonerbild. Ferner wird ein Papierblatt durch irgendeines einer Vielzahl vor Papiereinführungselementen 514 bis 518 und ein Handeingabe-Papierzuführungselement 519 zu einer Registrationsrolle 520 zur Verfügung gestellt. Die Registrationsrolle 520 sendet zeitlich abgestimmt bzw. synchron oder getaktet das Papierblatt zu dem Tonerbild auf der fotosensitiven bzw. fotoempfindlichen Körpertrommel 509.
An einem Übertragungsband 521 ist eine Übertragungsvorspannung angelegt durch eine Übertragungsenergiequelle und überträgt das Tonerbild von der fotosensitiven bzw. fotoempflindlichen Körpertrommel 509 auf das Papierblatt und trägt das Papierblatt. Das Papierblatt mit dem darauf übertragenen Tonerbild wird dann zu einem Fixierteil 522 durch das Übertragungsband 521 transportiert und das Tonerbild wird auf dem Papierblatt fixiert, welches dann an eine Ausgabeablage 523 ausgegeben wird.
Die fotosensitive bzw. fotoempfindliche Körpertrommel 509 wird von einem Reinigungsgerät 524 gereinigt, nachdem das darauf befindliche Tonerbild übertragen wurde und eine elektrostatische Aufladung bzw. eine Elektrizität der fotosensitiven bzw. fotoempfindlichen Körpertrommel 509 wird von einem Gerät 525 zur Entfernung der elektrostatischen Aufladung bzw. der Elektrizität entfernt. Auf diese Weise ist die fotosensitive bzw. fotoempfindliche Körpertrommel 509 für eine nachfolgende Bilderstellungsoperation vorbereitet.
Fig. 15 zeigt ein Blockdiagramm eines vereinfachten Beispiels eines Schaltkreisteils 550 des Digitalkopierers.
Eine Eingabe in das Schaltungsteil 550 ist z. B. ein Analogbildsignal, das durch Auslesen des Originalbildes mit 600 dpi durch den Bildsensor 507 des Bildleseteils 400 erhalten wird. Das Niveau dieses Analogsignals wird von einer AGC-Schaltung 551 angepasst und dann wandelt ein A-D-Wandlerschaltung 552 das so erhaltene analoge Signal in ein digitales Bildsignal um, das jedes Pixel durch 8 Bits darstellt.
Ferner korrigiert ein Schattierungskorrekturschaltkreis 553 für jedes Pixel des Bildsensors 507 eine Variation der Empfindlichkeit und Belichtung.
Dann werden die Bilddaten an eine Filterverarbeitungsschaltung 554 gesendet, durchlaufen z. B. eine MTF-Korrektur, und durchlaufen dann eine Glättungsfilterverarbeitung zur Darstellung eines glatten Halbtonbildes. Durch die Glättungsfilterverarbeitung werden feine Halbtonpunktkomponenten geglättet, die feiner als von der Größenordnung 150 Lpi sind, und dadurch werden feine Halbtonpunktkomponenten beinahe vollständig entfernt, die gleich oder feiner als 175 Lpi sind.
Die so erhaltenen Bilddaten werden in das Bilddatenänderungsdetektionsteil 120 eingegeben, das oben bei der Beschreibung der ersten bis fünften Ausführungsform erläutert wurde, und wird auch in einer γ(Gamma)-Korrekturschaltung 555 eingegeben, die dann eine γ-Korrektur bei den Eingabebilddaten durchführt, um die Schattierung der Bilddaten in eine Schriftschattierung umzuwandeln. Die Bilddaten, welche die γ-Korrektur durchlaufen haben, werden über das Signalverzögerungsteil 555 in das Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 110 (Fig. 1) eingegeben, das in der Beschreibung der ersten bis fünften Ausführungsform erläutert ist.
Die Detektionsdatenausgabe von dem Bilddatenänderungsdetektionsteil 120 wird in das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 130 eingegeben, das in der Beschreibung der ersten bis fünften Ausführungsform erläutert ist, und der Quantisierungsschwellenwert wird dem Komparator 111 (Fig. 1) des Fehlerdiffusionsverarbeitungsteils 110 von dem Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 130 bereitgestellt. Die Ausgabedaten des Komparators 111 werden an das Steuerteil für den Lichtemissionstreiber des Halbleiterlasers in der optischen Schreibeinheit 508 gesendet.
In dem Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 110 wird mit den Bilddaten die Verarbeitung gemäß irgendeiner der oben beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt. Demnach ist es möglich, das von dem Originalbildblatt gelesene Bild mit hoher Bildqualität zu reproduzieren.
Tatsächlich kann der Digitalkopierer eine Verarbeitung wie etwa eine Bildgrößenveränderungsverarbeitung, eine Hintergrundentfernungsverarbeitung, eine Flare- bzw. Streulichtverarbeitung oder eine andere Bildeditierverarbeitung mit den Bilddaten durchführen. Deren Beschreibung wird jedoch weggelassen. Ferner hat der Digitalkopierer der sechsten Ausführungsform sowohl die Funktion des Bildlesens als auch des Bildformatierens. Demnach wird eine Beschreibung von Bildverarbeitungsgeräten, wie etwa einem Scanner, einem Drucker, einer Faxmaschine und so weiter, in welchen die vorliegende Erfindung angewendet wird, weggelassen.
Es wird nun eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 16 zeigt ein Blockdiagramm eines Bildverarbeitungsgerätes in der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Dieses Bildverarbeitungsgerät empfängt Mehrtonbilddaten 1100 und gibt quantisierte Daten 1101 davon aus. Das Bilddatenverarbeitungsgerät umfasst ein Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil (Quantisierungsverarbeitungsteil) 1120, ein Bildcharakteristik-Extraktionsteil 1130, ein Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 1140 und ein Signalverzögerungsteil 1150, welches die zeitliche Abstimmung bzw. Synchronisierung des Fehlerdiffusionsverarbeitungsteils 1120 und des Bildcharakteristik-Extraktionsteils 1130 durchrührt.
Das Signalverzögerungsteil 1150 wird falls notwendig vorgesehen und umfasst z. B. eine gewünschte Anzahl (Zeilenanzahl) an Zeilenspeichern.
Die Eingabedaten 1100 sind z. B. mit 600 dpi gelesene 8-Bit-Bilddaten. Im Allgemeinen werden solche Bilddaten 1100 eingegeben, nachdem sie einen Glättungsfilter zum Ausbilden bzw. Ausdruck glatter Halbtöne passiert haben. Normal erweise wird wie oben erwähnt eine Glättung für Bildzyklen pro Inch einer Größenordnung von 150 Lpi durchgeführt. Demnach verbleiben bei den Bilddaten 1100 keine hohen Zyklus-pro-Inch-Komponenten gleich oder größer als 175 Lpi eines hohen Zykluspro-Inch-Halbtonpunktbildes, wie sie beim Gravurdruck verwendet werden.
Das Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 1120 verwendet eilen Quantisierungsschwellenwert, der von dem Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 1140 erzeugt wurde, und quantisiert Eingabebilddaten durch ein Fehlerdiffusionsverfahren.
Wie in Fig. 16 gezeigt ist, umfasst in der siebten Ausführungsform das Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 1120 einen Quantisierer (Komparator) 1121, ein Fehlerberechnungsteil 1122, ein Fehlerspeicherteil 1123, ein Fehlerdiffusionsmatrixteil 1124 und ein Fehleradditionsteil 1125.
Die Bilddaten 1100 werden zeitlich von dem Signalverzögerungsteil 1150 angepasst bzw. synchronisiert oder getaktet und in das Fehleradditionsteil 1125 eingegeben. Die Bilddaten, zu welchen ein Diffusionsfehler von dem Fehleradditionsteil 1125 addiert wurde, werden in den Quantisierer 1121 eingegeben. Der Quantisierer 112 quantisiert die Eingabebilddaten unter Verwendung des Quantisierungsschwellenwertes, der von dem Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 1140 abgegeben wurde und gibt das Quantisierungsergebnis als quantisierte Daten 1101 aus.
Zur Vereinfachung der Beschreibung wird angenommen, dass das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 1140 einen einzigen Quantisierungsschwellenwert erzeugt und der Quantisierer 1121 als 1-Bit-quantisierte Bilddaten 1101 jedes Mal eine "1", wenn die Eingabebilddaten gleich oder größer als der Quantisierungsschwellenwert sind, und eine "0" in anderen Fällen ausgibt. Es ist jedoch nicht notwendig, sich darauf einzuschränken. Das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 1140 kann z. B. drei Quantisierungsschwellenwerte erzeugen, der Quantisierer 1121 kann diese Quantisierungsschwellenwerte verwenden und die Eingabebilddaten in vier Niveaus quantisieren und 2-Bit-quantisierte Bilddaten 1101 ausgeben.
Das Fehlerberechnungsteil 1122 berechnet den Quantisierungsfehler des Quantisierers 1121. Da die hier verarbeiteten Bilddaten 8-Bit-Bilddaten sind, werden in dieser Fehlerberechnung z. B. eine "1" der Ausgabebilddaten 1101 als 255 (Dezimal-Notation) und eine "0" als eine 0 (dezimal) verarbeitet.
Der berechnete Quantisierungsfehler wird vorübergehend in dem Fehlerspeicherteil 1123 gespeichert. Das Fehlerspeicherteil 1123 wird zur Speicherung von Fehlerdaten verwendet, die bereits bearbeitete Pixel, welche ein Zielpixel umgeben, betreffen. Da in dieser Ausführungsform eine Diffusion der Pixel zwei Zeilen vor dem Zielpixel erfolgt, werden z. B. zwei Zeilenspeicher für zwei Zeilen als das Fehlerspeicherteil 1123 verwendet.
Das Fehlerdiffusionsmatrixteil 1124 berechnet den Diffusionsfehler, der zu einem nachfolgenden Zielpixel addiert werden soll, aus den Quanitisierungsfehlerdaten, die in dem Fehlerspeicherteil 1123 gespeichert sind. In dieser in Fig. 17 gezeigten Ausführungsform wird eine Fehlerdiffusionsmatrix mit einer Größe von 3 Fix ein in einer Unterabtastrichtung und 5 Pixeln in einer Hauptabtastrichtung verwendet, und die Diffusionsfehlerdaten werden berechnet.
In Fig. 17 entspricht * der Position des nachfolgenden Zielpixels und a, b, c ... k und l sind Koeffizienten (deren Gesamtzahl 32 beträgt), die den Pos tionen umliegender bereits verarbeiteter 12 Pixel entsprechen. Das Fehlerdiffusionsmatrixteil 1125 sieht als den Diffusionsfehler für das nachfolgende Zielpixel für das Fehleradditionsteil 1125 einen Wert vor, der dadurch erhalten wird, dass die Gesamtheit der Werte durch 32 geteilt werden, die durch eine Multiplikation der zu diesen bereits verarbeiteten 12 Pixeln gehörenden Quantisierungsfehlern mit dem jeweils entsprechenden Koeffizienten "a" bis, "1" erhalten werden.
Das Bildcharakteristik-Extraktionsteil 1130 umfasst ein Kantendetektionsteil 1131 und ein Bereichserweiterungsverarbeitungsteil 1132.
Das Kantendetektionsteil 1131 delektiert einen Kantengrad der Bilddaten 1100 und gibt den delektierten Kantengrad als 4-Bit-Detektionsdaten aus, welche von einem Niveau 0 (maximaler Kantengrad) bis zu einem Wert 8 (keine bzw. Nicht-Kante) variieren können.
Ferner werden insbesondere vier Arten von 5 · 5 in Fig. 18 gezeigten Differentialfiltern verwendet, wobei jeweilige Kantenumfänge für vier Richtungen, d. h. die Hauptabtastrichtung, die Unterabtastrichtung und Richtungen unter ±45º schräg zur Hauptabtastrichtung delektiert werden, wobei derjenige, dessen Absolutwert der größte ist aus den delektierten vier Kantenumfänge ausgewählt wird und der Absolutwert des ausgewählten Kantenumfangs wird in Detektionsdaten quantisiert, welche den Kantengrad darstellen, der zwischen neun Niveaus von dem Niveau 0 bis zu dem Niveau 8 variieren kann.
Ein Detektionsverfahren für den Kantenumfang unter Verwendung der in Fig. 18 gezeigten Differentialfilter ist z. B., Gesamtheil der Werte, die aus der Multiplikation der jeweiligen Bilddaten für Pixel, die ein Zielpixel an Pixelpositionen umgeben, wie bei jedem der Filter aus Fig. 18 gezeigt ist, durch die jeweiligen entsprechenden in den Figuren gezeigten Koeffizienten zu erhalten.
Das Bereichserweiterungsverarbeitungsteil 1132 fuhrt eine Bereichserweiterungsverarbeitung in einem Umfang von 7 Pixeln an den Kantendaten durch, die von dem Kantendetektionsteil 1131 vorgesehen werden. Insbesondere bezieht sich dies Z. B. auf die Kantendaten in einem Bereich von 7 · 7 Pixeln (jeweils 3 Pixel vor und nach der Hauptabtastrichtung und jeweils 3 Pixel vor und nach der Unterabtastrichtung), die das von dem Kantendetektionsteil 1131 vorgesehene Zielpixel umgeben, und dessen minimales Kantenniveau (maximaler Kantengrad) wird als das Kantenniveau des Zielpixels ausgewählt. Das ausgewählte Kantenniveau wird als 4-Bit-Kantendaten ausgegeben. Diese Kantendaten werden an das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 1140 gegeben.
In der vorliegenden Ausführungsform erzeugt das Quantisierungsschwellenwert- Erzeugungsteil 1140 den Quantisierungsschwellenwert, dei zyklisch in Bildraum in dem Oszillationsbereich gemäß dem Kantenniveau oszilliert, das von dem Kantendatenausgang von dem Bereichserweiterungsverarbeitungsteil 1132 ausgedrückt wird, und sieht den Quantisierungsschwellenwert für den Quantisierer 1121 des Fehlerdiffusionsverarbeitungsteils 1120 vor. Das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 1143 umfasst ein Fluktuationswerterzeugungsteil (Dither-Schwellenwerterzeugungsteil) 1141, ein Multiplikationsteil 1142, das den Ausgabewert des Fluktuationswerterzeugungsteils 1141 mit einem Multiplikationsfaktor (0 bis 8) gemäß dem von den Kantendaten angezeigten Kantenniveau multipliziert, und ein Additionsteil 1143, das einen Fixwert zu dem Ausgangswert des Multiplikationsteils 1142 addiert.
Das Fluktuationswerterzeugungsteil 1141 verwendet eine Punktkonzentrations-4 · 4-Dither- Schwellenwerttabelle, wie sie in Fig. 19 gezeigt ist, in welcher Schwellenwerte von -7 bis +8 derart um 0 angeordnet sind, dass diese Schwellenwerte beispielsweise spiralförmig um deren Mitte ansteigen. Diese Tabelle wird bei jedem Satz von Pixeln eines Originalbildes angewendet, um die gesamte Fläche des Originalbildes abzudecken. Dann werden die oben genannten Koeffizienten der Dither-Schwellenwerttabelle gemäß den Zielpixelpositionen ausgelesen. Dabei erzeugt das Fluktuationswerterzeugungsteil 1141 den Fluktuationswert, der zyklisch zwischen -7 und +8 in dem Bildraum oszilliert.
Der Dither-Schwellenwertzyklus beträgt 4 Pixel, was im Falle einer Bildformatierung von 600 dpi 150 Lpi entspricht.
Dieses Fluktuationswerterzeugungsteil 1141 kann leicht durch Verwendung eines ROM und so weiter gebildet werden, der die Dither-Schwellenwerttabelle speichert, wobei Zähler Taktpulse in der Haupt- und Unterabtastung der Bilddaten zählen, um Ausleseadressen für den ROM zu erzeugen.
Das Multiplikationsteil 1142 multipliziert den Fluktuationswert mit dem Multiplikationsfaktor 8, wenn der von den Detektionsdaten aus dem Bilddatenänderungsdetektionsteil 120 dargestellte Kantengrad das Niveau 8 (keine bzw. Nicht-Kante) hat, mit dem Multiplikationsfaktor 7, wenn der Kantengrad den Wert 7 hat, mit dem Multiplikationsfaktor 6, wenn der Kantengrad den Wert 6 hat, mit dem Multiplikationsfaktor 5, wenn der Kantengrad den Wert 5 hat, mit dem Multiplikationsfaktor 4, wenn der Kantengrad den Wert 4 hat, mit dem Multiplikationsfaktor 3, wenn der Kantengrad den Wert 3 hat, mit dem Multiplikationsfaktor 2, wenn der Kantengrad den Wert 2 hat, mit dem Multiplikationsfaktor 1, wenn der Kantengrad den Wert 1 hat und mit dem Multiplikationsfaktor 0, wenn der Kantengrad den Wert 0 (maximaler Kantengrad) hat.
Demnach oszilliert der Ausgangswert des Multiplikationsteils 1142 in dem maximalen Oszillationsbereich zwischen +64 und -56, wenn der Kantengrad das Niveau 8 (keine bzw. Nicht- Kante) hat. Der von dem Additionsteil 1143 addierte Fixwert wird als +128 (dezimal) ausgewählt, welches der Mittelwert des Bereichs der Bilddaten ist.
Demnach oszilliert der für den Quantisierer 1121 vorgesehene Quantisierungsschwellenwert um +128 und dessen maximaler Oszillationsbereich ist 120 (zwischen +192 und -72).
Wenn die quantisierten Daten 1101 und das derart konfigurierte Bildverarbeitungsgerät bei einem elektrofotografischen Drucker vorgesehen sind, ist es möglich, hochwertige Bilder mit einer hohen Auflösung für Bilddatenänderungspunkte oder Halbtonpunktbilder mit vergleichsweise niedrigen Halbtonpunktzyklen pro Inch (grobe Halbtonpunktbilder), die glatt und stabil für Fotografien, Bereiche, in welchen sich Bilddaten sanft ändern, oder Halbtonpunktbilder mit hohen Halbtonpunktzyklen pro Inch (feine Halbtonpunktbilder) sind, und in welchen diese unterschiedlichen Regionen ohne merkliche Inkongruenz aneinander passen, zu erzeugen.
Insbesondere in einem Abschnitt in einem Bild, in dem die Änderung von Bilddaten scharf ist und das Kantenniveau das Niveau 0 hat (wo der Kantengrad am höchsten ist), wie etwa ein Kantenabschnitt eines Zeichens oder einer Linienzeichnung, ist der Quantisierungsschwellenwert, der von dem Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 1140 erzeugt wird, auf +128 festgelegt. Dabei wird ein echtes oder reines Fehlerdiffusionsverfahren zur Quantisierung unter Verwendung des festen Schwellenwertes in dem Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 1120 eingesetzt. Demnach ist es möglich, hoch auflösende Bilder zu erstellen.
Für einen Abschnitt, wie z. B. eine Fotografie oder ein flachabschnitt eines Bildes, in dem der Kantengrad niedrig ist (das Kantenniveau hoch ist), ist der Oszillationsbereich des durch das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteils 1140 erzeugten Quantisierungsschwellenwerts groß. Demnach wird die Quantisierungsverarbeitung des Fehlerdiffusionsverarbeitungsteils 1120 hauptsächlich gemäß der Dither-Technik, in welcher Punkte konzentriert werden, verarbeitet. Dadurch werden die Bilddaten zur Ausbildung von Halbtonpunkten bei den Dither- Schwellenwertzyklen umgewandelt und ein Bild auf der Grundlage eines Dither-Verfahrens mit ausgezeichneter Körnigkeit und Stabilität wird erstellt bzw. ausgebildet.
Da die Halbtonpunktzyklen pro Inch mit 150 Lpi ausgewählt werden, wobei die Zyklizität vom menschlichen Auge nicht wahrnehmbar ist, ist es weiter möglich, glatte und hochwertige Bilder auszubilden.
Bei dem Bildverarbeitungsgerät der siebten Ausführungsform verschieben sich Positionen, an welchen Punkte erzeugt werden, aufgrund einer Diffusion von Quantisierungsfehlern. Demnach steuert die Dither-Schwellenwertmatrix bloß die Punkterzeugungspositionen und die Punkterzeugungspositionen können aus dem Positionieren gemäß der Anordnung der Schwellenwerte in der Dither-Schwellenwertmatrix verschoben werden. Es wurde jedoch bestätigt, dass, wenn die Dither-Schwellenwertmatrix derart ausgebildet wird, Halbtonpunkte eine Bildraumfrequenz (Halbtonpunktzyklen pro Inch) im Bereich von 100 Lpi bis 250 Lpi haben, wobei von dem Dither-Schwellenwerterzeugungsteil 1141 für die verarbeiteten Bildbereiche hauptsächlich eine der Dither-Technik verwendet wird, die Zyklizität wahrscheinlich nicht vom menschlichen Auge wahrnehmbar ist und es auch möglich ist, glatte und hochwertige Bilder mit geringer Deformation von Halbtonpunkten und einer ausgezeichneten Körnigkeit zu bilden, weil eine Punktkonzentration im Auflösungsbereich eines elektrofotografischen Druckers oder dergleichen durchgeführt wird.
An der Grenze zwischen dem Bereich, in dem der Kantengrad hoch ist, und dem Bereich, in dem der Kantengrad niedrig ist, ändert sich ferner der Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwerts graduell gemäß dem Kantengrad. Dadurch werden die Eigenschaften der Verarbeitung sanft geändert von einer Verarbeitung hauptsächlich gemäß der Fehlerdiffusionstechnik zu einer Verarbeitung hauptsächlich gemäß der Dither-Technik geschaltet und umgekehrt. Demnach ist es möglich, Bilder auszubilden, die an den Grenzen zwischen den beiden Bildbereichen keine Inkongruenz haben.
Das Bereichserweiterungsverarbeitungsteil 1132 des Bildcharakteristik-Extraktionsteils 1130 fuhrt eine Bereichserweiterungsverarbeitung im Umfang von 7 Pixeln durch. Für den Fall von 600 dpi entspricht der Erweiterungsumfang den oben genannten 7 Pixel der Bereichserweiterungsverarbeitung ungefähr 0,3 mm auf dem Originalbild und dies entspricht dem Halbtonpunktzyklus pro Inch von ungefähr 86 Lpi (Zeilen pro Inch). Demnach wird durch die Bereichserweiterungsverarbeitung ein feines Halbtonpunktbild höher als 86 Lpi als ein Kantenabschnitt evaluiert bzw. berechnet und daher wird in dem Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 1120 eine Verarbeitung hauptsächlich gemäß der Fehlerdiffusionstechnik mit einem festen Quantisierungsschwellenwert oder einem oszillierenden Quantisierungsschwellenwert in einem kleinen Oszillationsbereich durchgeführt. Dadurch ist es möglich, Halbtonpunkte originalgetreu mit hoher Auflösung zu reproduzieren und die Erzeugung von Moiré-Mustern zu verhindern.
Wie oben beschrieben, bleiben keine Halbtonpunktkomponenten mit hohen Halbtonpunktzyklen pro Inch gleich oder höher als 175 Lpi in den geglätteten Bilddaten 1100 zurück. Demnach hat für Halbtonpunktbild der mit solchen hohen Halbtonpunktzyklen pro Inch das Kantenniveau das Niveau 8 oder höher (niedriger Kantengrad). Dadurch werden sie hauptsächlich gemäß der Dither-Technik unter Verwendung eines oszillierenden Quantisierungsschwellenwertes in einem breiten Oszillationsbereich, und zwar dem gleichen wie für Bildflachabschnitte, verarbeitet. Dadurch werden sie in Halbtonpunkte bei einem Dither- Schwellenwertzylus gemäß dem Halbtonpunktzyklus pro Inch von 150 Lpi umgewandelt. Entsprechend ist es möglich, Bilder mit ausgezeichneter Körnigkeit und Stabilität auszubilden. Ferner werden keine Moiré-Muster erzeugt, da Halbtonpunktkomponenten aus den Bilddaten 1100 entfernt werden.
Für Halbtonpunktbilder mit niedrigen Halbtonpunktzyklen pro Inch von weniger als 86 Lpi werden als Kanten evaluierte Halbtonpunktgrenzabschnitte hauptsächlich gemäß der Fehlerdiffusionstechnik unter Verwendung eines festen Quantisierungsschwellenwerts oder eines oszillierenden Quantisierungsschwellenwerts mit einem engen Oszillationsbereich verarbeitet. Demnach werden die Halbtonpunkte originalgetreu reproduziert und es wird die Erzeugung von Moiré-Mustern verhindert. Ferner werden nicht als Kanten gewertete Halbtonpunktmittelabschnitte hauptsächlich gemäß der Dither-Technik unter Verwendung oszillierender Quantisierungsschwellenwerte in einem breiten Oszillationsbereich verarbeitet. Demnach ist es möglich, diesen Abschnitt mit einer zufriedenstellenden Stabilität und Körnigkeit auszudrücken.
Eine achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
In der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet in einem Bildverarbeitungsgerät mit der in Fig. 16 gezeigten Konfiguration das Fluktuationswerterzeugungsteil 1141 des Dither-Schwellenwerterzeugungsteils 1140 die in Fig. 20 gezeigte 8 · 8-Dither- Schwellenwertmatrix und erzeugt einen im Bildraum zyklisch zwischen -7 und +8 oszillierenden Dither-Schwellenwert. Die übrige Konfiguration ist die gleiche, wie bei der oben beschriebenen siebten Ausführungsform.
Die in Fig. 20 gezeigte Dither-Schwellenwertmatrix wird als Ergebnis aus den 4 · 4-Basis- Dither-Schwellenwerten erhalten, die von der dicken Linie umschlossen sind (der gleichen, wie der in Fig. 19 gezeigten Dither-Schwellenwertmatrix), die kopiert und vier von ihnen kombiniert werden so dass die Basis-Dither-Schwellenwertmatrix auf eine Größe von 8 · 8 vergrößert wird. In dieser Anordnung werden die Basis-Dither-Matrizen, die an die Hauptabtastrichtung angrenzen, relativ um die halbe Phase in der Unterabtastrichtung verschoben. Durch die Verwendung einer solchen Dither-Schwellenwertmatrix für Bildflachabschnitte, für welche eine Verarbeitung hauptsächlich auf der Grundlage der Dither-Technik durchgeführt wird, wobei Halbtonpunkte entsprechend 150 Lpi in 600 dpi ausgebildet werden, da Halbtonpunktentwicklungsstartpunkte abwechselnd bzw. gestaffelt angeordnet sind, ist es möglich, Bilder mit ausgezeichneter Stabilität insbesondere für Hellschattierungsabschnitte auszubilden.
Ferner wird eine Halbtonpunktanordnung mit einem Abtastwinkel bzw. Rasterwinkel von ungefähr 63,5º eingesetzt, wobei eine solche Dither-Schwellenwertmatrix für eine Fehlerdiffusionsverarbeitung geeignet ist, keine Deformation von Halbtonpunkten verursacht und eine zufriedenstellende Körnigkeit vorsieht.
Bei der Verwendung dieser Dither-Schwellenwertmatrix ist der Zyklus der Erscheinung der Halbtonpunktentwicklungsstartpunkte 4 Pixel in der Unterabtastrichtung, während dieser 8 Pixel in der Hauptabtastrichtung ist. Dies erhöht die Stabilität der Bilder, da die Intervalle von Ein-/Auspunkten in Bildflachabschnitten mit heller Schattierung lang sind.
Das Dither-Schwellenwerterzeugungsteil 1141 muss nicht notwendigerweise ein großes ROM haben, das die in Fig. 20 gezeigte 8 · 8-Dither-Schwellenwertmatrix speichert, sondern kann ein ROM haben, das die 4 · 4-Dither-Schwellenwertmatrix speichert und kann die Schwellenwerte der 8 · 8-Dither-Schwellenwertmatrix durch eine Steuerung der Ausleseadressen erzeugen.
Eine neunte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
In der neunten Ausführungsform verwendet in einem Bildverarbeitungsgerät mit der in Fig. 16 gezeigten Konfiguration das Fluktuationswerterzeugungsteil 1141 des Dither- Schwellenwerterzeugungsteils 1140 die in Fig. 21 gezeigte 4 · 4-Dither- Schwellenwertmatrix, in welcher die Schwellenwerte von -7 bis +8 in einer solchen Weise angeordnet sind, dass der Schwellenwert in der Unterabtastrichtung ansteigt und ein Dither- Schwellenwert erzeugt wird, der im Bildraum zyklisch zwischen -7 und +8 oszilliert. Die übrige Konfiguration ist die gleiche, wie die der oben beschriebenen siebten Ausführungsform.
Durch die Verwendung einer solchen Dither-Schwellenwertmatrix bei Bildflachabschnitten oder dergleichen, die auf der Grundlage der Dither-Technik verarbeitet werden, werden stabile und glatte Bilder durch Linien gebildet, die sich in der Unterabtastrichtung mit 150 Lpi als ein Ergebnis aus Punkten erstrecken, die in der Unterabtastrichtung kontinuierlich angeordnet sind durch die Entwicklung der Punkte bei Zyklen, die 150 Lpi in 600 dpi entsprechen.
Eine zehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
In der zehnten Ausführungsform verwendet in einem Bildverarbeitungsgerät mit der in Fig. 16 gezeigten Konfiguration das Fluktuationswerterzeugungsteil 1141 des Dither- Schwellenwerterzeugungsteils 1140 die 4 · 8-Dither-Schwellenwertmatrix aus Fig. 22, in der die Schwellenwerte von -16 bis +15 derart angeordnet sind, dass der Schwellenwert in der Unterabtastrichtung ansteigt und ein Dither-Schwellenwert erzeugt wird, der im Bildraum zyklisch zwischen -16 und +15 oszilliert. Die übrige Konfiguration ist die gleiche wie bei der oben beschriebenen siebten Ausführungsform.
Durch die Verwendung einer solchen Dither-Schwellenwertmatrix, ähnlich wie bei der oben beschriebenen neunten Ausführungsform, werden in Bildflachabschnitten oder dergleichen, die basierend auf der Dither-Technik verarbeitet sind, stabile und glatte Bilder durch Linien ausgebildet, die sich in der Unterabtastrichtung mit 150 Lpi als Ergebnis von Punkten erstrecken, die kontinuierlich in der Unterabtastrichtung durch eine Entwicklung der Punkte bei Zyklen gemäß 150 Lpi mit 600 dpi angeordnet sind.
Eine elfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
In der elften Ausführungsform wird bei einem Bildverarbeitungsgerät mit einer in Fig. 16 gezeigten Konfiguration das Fluktuationswerterzeugungsteil 1141 des Dither- Schwellenwerterzeugungsteils 1140 die 6 · 6-Dither-Schwellenwertmatrix aus Fig. 23 verwendet und ein Dither-Schwellenwert wird erzeugt, der im Bildraum zyklisch zwischen -9 und +8 oszilliert. Die übrige Konfiguration ist die gleiche, wie bei der oben beschriebenen siebten Ausführungsform.
Diese 6 · 6-Dither-Schwellenwertmatrix wird durch Kopieren der Basis-Dither- Schwellenwertmatrix, die in Fig. 23 von der unterbrochenen Linie umschlossen ist, und durch eine Kombination zweier dieser Matrizen derart, dass sie z. B. einen Rasterwinkel bzw. Abtastwinkel von 45º haben, erreicht. Für ein einfaches Verständnis dieser Anordnungsbeziehung sind vier der 6 · 6-Dither-Schwellenwertmatrizen in Fig. 23 angeordnet. In der oben erwähnten Basis-Schwellenwertmatrix sind die Schwellenwerte von -9 bis +8 derart angeordnet, dass der Schwellenwert annähernd spiralförmig ansteigt.
Durch die Verwendung einer solchen 6 · 6-Dither-Schwellenwertmatrix bei Bildflachabschnitten oder dergleichen, die auf der Grundlage der Dither-Technik verarbeitet sind, in welchen Halbtonpunkte gemäß ungefähr 141 Lpi mit 600 dpi ausgebildet werden, sind die Halbtonpunkte in einer Richtung von 45º angeordnet. Eine solche Anordnung mit der Richtung von ungefähr 45º ist wahrscheinlich mit dem menschlichen Auge nicht wahrnehmbar.
Selbst wenn an den Bilddaten 1100 eine 90º-Rotationsverarbeitung vorhergehend zu dem vorliegenden Bildverarbeitungsgerät durchgeführt wird (oder eine 90º-Rotationsverarbeitung bei den quantisierten Daten 1101 anschließend an das vorliegende Bildverarbeitungsgerät durchgeführt wird), verändert sich zudem die Richtung der Anordnung von Halbtonpunkten nicht wesentlich. Dadurch verändert sich der von dem ausgebildeten Bild bereitgestellte Eindruck nicht, unabhängig davon, ob die Rotationsverarbeitung durchgeführt wird.
In einem Digitalkopierer wird eine Funktion derart vorgesehen, dass eine rotierende Sortierung anstelle einer mechanischen Sortierung durchgeführt wird. Wenn eine Vielzahl von Seiten eines Originalbildes für eine Vielzahl von Kopien kopiert wird, wird bei der rotierenden Sortierung deren erste Kopie gedruckt ohne bei ihr eine Rotationsverarbeitung durchzuführen, die nachfolgende Kopie wird mit einer an ihr durchgeführten 90º-Rotationsverarbeitung gedruckt, die nächste nachfolgende Kopie wird ausgedruckt, ohne an ihr eine Rotationsverarbeitung durchzuführen, ... Daher wird eine Rotationsverarbeitung in alternierender Weise für jede Kopie durchgeführt und auch die Papierzufuhrrichtung wird entsprechend gewechselt bzw. geschaltet, je nach dem ob eine Rotationsverarbeitung durchgeführt wird oder nicht.
Wenn eine solche rotierende Sortierung durchgeführt wird, wird es nicht bevorzugt, dass sich ein Eindruck des Bildes unterscheidet, egal ob eine Rotationsverarbeitung durchgeführt wurde oder nicht. Entsprechend der elften Ausführungsform ist die Richtung der Anordnung der Halb tonpunkte von Bildflachabschnitten und so weiter im Wesentlichen einheitlich, unbeachtlich ob eine Rotationsverarbeitung durchgeführt wurde. Dadurch wird kein Unterschied erzeugt, der z. B. eine Inkongruenz zwischen einem kopierten Bild mit durchlaufender Rotationsverarbeitung und einem kopierten Bild ohne Rotationsverarbeitung erzeugt, selbst wenn eine rotierende Sortierung durchgeführt wird.
Eine zwölfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
Bei der zwölften Ausführungsform hat bei einem Bildverarbeitungsgerät mit einer in Fig. 16 gezeigten Konfiguration das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 1140 eine in Fig. 24 gezeigte Konfiguration.
Ferner ist das Bildänderungdetektionsteil 1131 des Bildcharakteristik-Extraktionsteils 1130 (Fig. 16) derart geändert, dass die Kantengröße in 2-Bit-Kantendaten quantisiert werden, die vier Kantenniveaus vom Niveau 0 (dem höchsten Kanten grad) zum Niveau 3 (keine bzw. Nicht-Kante) darstellen können.
In der zwölften Ausführungsform umfasst das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 1140 vier Schwellenwerterzeugungsteile 1145_0 bis 1145_3, welche jeweils fluktuierende Werte mit Oszillationsbereichen gemäß den entsprechenden Niveaus 0 bis 3 des Kantengrades erzeugen, und ein Auswahlteil 1146, das einen dieser Fluktuationswerte auswählt, die von den Schwellenwerterzeugungsteilen 1145_0 bis 1145_3 gemäß dem Kantenniveau erzeugt werden, das von den Kantendaten angezeigt wird, die von dem Bildcharakteristik- Extraktionsteil 1130 eingegeben werden, und stellt den ausgewählten Fluktuationswert dem Quantisierer 1121 des Fehlerdiffusionsverarbeitungsteils 1120 (Fig. 16) als Dither- Schwellenwert zur Verfügung.
Das Schwellenwert-Erzeugungsteil 1145_3 entsprechend dem Kantenniveau 3 (keine bzw. Nicht-Kante) verwendet die Dither-Schwellenwertmatrix, die erhalten wird, indem jeder Schwellenwert der Dither-Schwellenwertmatrix, die in irgendeiner der oben beschriebenen siebten, achten, neunten, zehnten und elften Ausführungsform (Fig. 19 bis 23) verwendet wird, mit 8 multipliziert wird und dann dazu 128 addiert wird, und erzeugt den Schwellenwert, der in dem maximalen Oszillationsbereich oszilliert.
Das Schwellenwert-Erzeugungsteil 1145_2 entsprechend dem Kantenniveau 2 verwendet die Dither-Schwellenwertmatrix, die erhalten wird, indem jeder Schwellenwert dieser Dither- Schwellenwertmatrix der oben beschriebenen Ausführungsform mit 5 multipliziert wird und dann dazu 128 addiert wird, und erzeugt den Schwellenwert, der in dem kleineren bzw. schmäleren Oszillationsbereich oszilliert.
Das Schwellenwert-Erzeugungsteil 1145_1 entsprechend dem Kantenniveau 1 verwendet die Dither-Schwellenwertmatrix, die erreicht wird, indem jeder Schwellenwert dieser Dither- Schwellenwertmatrix in der oben beschriebenen Ausführungsform mit 2 multipliziert wird und dann dazu 128 addiert wird, und erzeugt den Schwellenwert, der in dem noch kleineren bzw. schmäleren Oszillationsbereich oszilliert.
Das Schwellenwert-Erzeugungsteil 1145_0 entsprechend dem Kantenniveau 0 (höchster Kantengrad) erzeugt den Fixwert (+128).
Dem gemäß ist es auch bei der zwölften Ausführungsform offensichtlich, dass die gleiche Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsverarbeitung wie jene, die bei irgendeiner der siebten, neunten, achten, zehnten und elften Ausführungsform durchgeführt wird und dadurch hochwertige Bilder gebildet werden können.
In der zwölften Ausführungsform ist es möglich, einen Teil zur Multiplikationsverarbeitung zu eliminieren (entsprechend dem Multiplikationsteil 1142 aus Fig. 16), das im Hinblick auf Kosten und Verarbeitungszeit nachteilig ist, egal ob das Quantisierungsschwellenwert- Erzeugungsteil 1140 durch Hardware oder Software gebildet wird oder nicht.
Auch wenn das Bereichserweiterungsverarbeitungsteil 1132 die Kantendaten für die Vielzahl an Zeilen entsprechend dem Bereichserweitungsumfang zeitweise speichern muss, ist es ferner möglich, den Umfang bzw. die Kapazität an Zeilenspeicher oder dergleichen für die zeitweise Speicherung zu reduzieren, wenn die Kantendaten auf 2-Bit-Daten reduziert werden.
Da die Zahl an Kantengradniveaus klein ist, d. h. 4, ist außerdem der notwendige Speicherumfang für die Schwellenwerterzeugungs-Dither-Schwellenwerttabellen in den Schwellenwerterzeugungsteilen 1145_0 bis 1145_3 klein.
Auch wenn der Speicherumfang bzw. die Speicherkapazität des Bereichserweiterungsverarbeitungsteil 1132 nicht reduziert ist, ist es ferner auch möglich, dass das Kantendetektionsteil 1131 die neun Kantenniveaus ausgibt und die neun Kantenniveaus in vier Niveaus in dem Bereichserweiterungsverarbeitungsteil 1132 umgewandelt werden und von diesem ausgegeben werden.
Eine dreizehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
In der dreizehnten Ausführungsform wird bei einem Bildverarbeitungsgerät mit der in Fig. 16 gezeigten Konfiguration ein Modussignal (in der Figur nicht gezeigt) von außen in das Fluktuationswerterzeugungsteil 1141 des Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteils 1140 eingegeben. Dann wechselt bzw. schaltet das Fluktuationswerterzeugungsteil 1141 eine Dither-Schwellenwertmatrix, die zur Dither-Schwellenwerterzeugung verwendet wird, gemäß einem Modus, der von dem Modussignal angezeigt wird.
An dem Fluktuationswerterzeugungsteil 1141 liegt z. B. die 4 · 4-Dither-Schwellenwertmatrix für einen "Fotografiemodus", wie z. B. diejenige aus Fig. 25A, die 2 · 2-Dither- Schwellenwertmatrix für einen "Zeichen-/Fotografiemodus", wie z. B. diejenige aus Fig. 25B, und die 1 · 1-Dither-Schwellenwertmatrix für einen "Zeichenmodus", wie z. B. diejenige aus Fig. 25C, an und es wählt die Dither-Schwellenwertmatrix gemäß dem von dem Modussignal bestimmten Modus aus. Die Dither-Schwellenwertmatrix aus Fig. 25A ist die gleiche, wie die in Fig. 19 gezeigte.
Wenn der Fotografiemodus bestimmt wird, wird die Dither-Schwellenwertmatrix aus Fig. 25A ausgewählt. Demnach werden für Nichtkantenabschnitte glatte Bilder mit ausgezeichneter Stabilität durch Halbtonpunkte mit Bildraumfrequenzen von 150 Lpi mit 600 dpi ausgebildet.
Demnach ist dieser Modus zur Ausgabe von Bildern mit kleinen Änderungen bei den Bilddaten, wie etwa bei Fotografien, geeignet.
Wird der Zeichenmodus bestimmt, wird die Dither-Schwellenwertmatrix aus Fig. 25C ausgewählt. Demnach wird der Quantisierungsschwellenwert bei +128 festgesetzt und die Quantisierung wird durch eine reine oder echte Fehlerdiffusionsverfahren für alle Bildbereiche durchgeführt. Dadurch werden Bilder mit einer ausgezeichneten Auflösung gebildet. Dem gemäß ist der Zeichenmodus geeignet für Bilder mit Zeichen oder Linienzeichnungen, für die eine hohe Auflösung gewünscht wird.
Der Zeichen-/Fotografiemodus ist geeignet zur Ausgabe von Bildern mit Eigenschaften, die zwischen den beiden oben erwähnten Moden liegen. Wird der Zeichen-/Fotografiemodus bestimmt, wird die Dither-Schwellenwertmatrix aus Fig. 25B gewählt. Demnach werden für Nichtkantenabschnitte glatte Bilder mit einer ausgezeichneten Stabilität durch Halbtonpunkte mit einer Bildraumfrequenz von 300 Lpi mit 600 dpi ausgebildet.
Bei einer solchen Konfiguration, in der eine Vielzahl von Moden bestimmt werden kann und die Dither-Schwellenwertmatrix entsprechend dem bestimmten Modus gewechselt bzw. geschaltet wird, wird eine geeignete Quantisierungsverarbeitung bei Bilddaten mit verschiedenen Eigenschaften durchgeführt und dadurch ist es möglich, ausgeglichene hochwertige Bilder auszubilden.
Um ein ähnliches Ziel zu erreichen ist es auch möglich, die Dither-Schwellenwertmatrix in jedem der Schwellenwert-Erzeugungsteile 145_0 bis 145_3 in dem Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 1140 aus Fig. 24 gemäß dem bestimmten Modus zu wechseln bzw. zu schalten.
Jede der oben beschriebenen siebten, achten, neunten, zehnten, elften, zwölften und dreizehnten Ausführungsform kann durch eine Software unter Verwendung eines allgemein verwendeten bzw. Universal-Computers gebildet werden, wie z. B. dem aus Fig. 13.
In diesem Fall wird ein Programm zum Erreichen der Funktionen der jeweiligen Teile des Bildverarbeitungsgeräts aus einem von mehreren Aufzeichnungsmedien, wie etwa einer Floppy-Disk bzw. Diskette, einer optischen Disk, einer magneto-optischen Platte, eines Halbleiterspeichergeräts und so weiter durch ein geeignetes Treibergerät ausgelesen oder von einem externen Computer über ein Netzwerk durch ein Kommunikationsgerät empfangen und wird dann in einen Hauptspeicher geladen und dann von einer CPU ausgeführt.
Dadurch ist es möglich, das Bildverarbeitungsgerät durch einen allgemein verwendbaren bzw. Universal-Computer zu bilden. Speicherbereiche des Hauptspeichers können als Zeilenspeicher und dergleichen, die z. B. zur Signalspeicherung oder Signalverzögerung notwendig sind, verwendet werden.
Solche verschiedenen computerlesbaren Aufzeichnungsmedien (Floppy-Disk bzw. Diskette, optische Disk, magneto-optische Platte, Halbleiterspeichergerät und dergleichen), aufweiche ein solches Programm aufgezeichnet ist, sind in der vorliegenden Erfindung enthalten.
Das Bildverarbeitungsgerät nach irgendeiner der oben beschriebenen siebten, achten, neunten, zehnten, elften, zwölften und dreizehnten Ausführungsform kann in Geräten verwendet werden, die eine Bilderstellung bzw. Bildformatierung, wie etwa einen Drucker, eine Anzeige und so weiter, in Geräten, die ein Bildauslesen bzw. Bildlesen betreffen, wie etwa einen Scanner, eine Faxmaschine und so weiter, und in Geräten, die sowohl das Bildauslesen bzw. Bildlesen und die Bilderstellung bzw. Bildformatierung betreffen, wie etwa einen Digitalkopierer und dergleichen betreffen.
Als ein Beispiel davon wird nun ein Digitalkopierer, bei dem die oben erwähnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, beschrieben (als vierzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung).
Die allgemeine Schnittansicht des Digitalkopierers in der vierzehnten Ausführungsform ist die gleiche, wie die aus Fig. 14, und alle Teile/Komponenten davon sind die gleichen, wie die in Fig. 14 gezeigten, sodass deren Beschreibung weggelassen wird. Das Schaltungsteil 550 der sechsten Ausführungsform wird jedoch durch ein Schaltungsteil 1550 (Fig. 26) der vierzehnten Ausführungsform ersetzt.
Fig. 26 zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Beispiels des Schaltungsteils 1550 dieses Digitalkopierers.
Das Schaltkreisteil 1550 ist das gleiche wie das Schaltkreisteil 550 aus Fig. 15 außer, dass das Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 110, das Bilddatenänderungsdetektionsteil 120, das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 130 und das Signalverzögerungsteil 140 durch ein Halbtonverarbeitungsteil 1560 ersetzt werden. Den gleichen Teilen werden die gleichen Bezugszeichen wie denjenigen aus Fig. 15 gegeben und deren Beschreibung wird weggelassen.
Das Halbtonverarbeitungsteil 1560 ist das Bildverarbeitungsgerät in irgendeiner der oben beschriebenen siebten, achten, neunten, zehnten, elften, zwölften und dreizehnten Ausführungsform.
Die Bilddaten, die die Filterverarbeitung durchlaufen haben, welche von der Filterverarbeitungsschaltung 554 durchgeführt wird, werden in das Bildcharakteristik-Extraktionsteil 1130 eingegeben. Die Bilddaten, die die γ-Korrektur durchlaufen haben, welche von dem γ- Korrekturschaltung 555 durchgeführt wird, werden in das Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 1120 über das Signalverzögerungsteil 1150 eingegeben. Der quantisierte Datenausgang aus dem Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 1120 wird an das Lichtemissionssteuerteil des Halbleiterlasers in der optischen Schreibeinheit 508 gesendet.
Es ist möglich, das Signalverzögerungsteil 1150 wegzulassen, da die Filterverarbeitungsschaltung 554 das Signal zeitlich anpasst bzw. synchronisiert oder taktet, das an das Bildcharakteristik-Extraktionsteil 1130 ausgegeben wird.
Ferner kann bei dem Digitalkopierer z. B. eine Größenänderungsverarbeitung der Bilddaten in der Hauptabtastrichtung vor der γ-Korrektur-Schaltung 555 durchgeführt werden, eine Hintergrundentfernungsverarbeitung und/oder eine Flare- bzw. Streulichtentfernungsverarbeitung kann beispielsweise zwischen dem γ-Korrekturteil 555 und dem Halbtonverarbeitungsteil 1560 durchgeführt werden und/oder eine 90º-Rotationsverarbeitung kann beispielsweise vor dem Filterverarbeitungsteil 554 oder nach dem Halbtonverarbeitungsteil 1560 durchgeführt werden, deren Beschreibung weggelassen wird.
Eine fünfzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
In der fünfzehnten Ausführungsform verwendet bei einem Bildverarbeitungsgerät mit der in Fig. 16 gezeigten Ausführungsform das Fluktuationswerterzeugungsteil 1141 4 · 4-Dither- Schwellenwerttabellen, wie z. B. diejenigen aus den Fig. 27A und 27B, wobei in jeder Schwellenwerte von -7 bis +8 um 0 angeordnet sind, sodass diese Schwellenwerte z. B. spiralförmig nach außen von deren Mitte ansteigen. Die übrige Konfiguration ist die gleiche, wie die der siebten Ausführungsform.
Eine solche Tabelle wird bei jedem Satz von Pixeln eines Originalbildes angewendet, um die Gesamtfläche des Originalbildes abzudecken. Dann werden die oben genannten Koeffizienten der Dither-Schwellenwerttabelle gemäß den Zielpixelpositionen ausgelesen. Dabei erzeugt das Fluktuationswerterzeugungsteil 1141 den Fluktuationswert, der zwischen -7 und +8 zyklisch im Bildraum oszilliert.
Der Dither-Schwellenwertzyklus beträgt 4 Pixel, was für den Fall einer Bildformatierung bzw. Bildformation von 600 dpi 150 Lpi entspricht.
Dieses Fluktuationswerterzeugungsteil 1141 kann leicht durch ein ROM, der die Dither- Schwellenwerttabelle speichert, durch Zähler, welche Abtastimpulse bei der Haupt- und Unterabtastung der Bilddaten zählen, sodass Ausleseadressen für den ROM erzeugt werden, und so weiter erreicht werden.
Das Multiplikationsteil 1142 multipliziert den Fluktuationswert (Ausgabewert des Fluktuationswerterzeugungsteils 1141) mit einem Multiplikationsfaktor 8, wenn der Kantengrad, der von den Detektionsdaten aus dem Bilddatenänderungsdetektionsteil 120 dargestellt wird, das Niveau 8 (keine bzw. Nicht-Kante) hat, mit dem Multiplikationsfaktor 7, wenn der Kantengrad das Niveau 7 hat, mit dem Multiplikationsfaktor 6, wenn der Kantengrad das Niveau 6 hat, mit dem Multiplikationsfaktor 5, wenn der Kantengrad das Niveau 5 hat, mit dem Multiplikationsfaktor 4, wenn der Kantengrad das Niveau 4 hat mit dem Multiplikationsfaktor 3, wenn der Kantengrad das Niveau 3 hat, mit dem Multiplikationsfaktor 2, wenn der Kantengrad das Niveau 6 hat, mit dem Multiplikationsfaktor 6, wenn der Kantengrad das Niveau 7 hat und mit dem Multiplikationsfaktor 0, wenn der Kantengrad das Niveau 0 (maximaler Kantengrad) hat.
Demnach oszilliert der Ausgabewert des Multiplikationsteils 1142 in dem maximalen Oszillationsbereich zwischen +64 und -56, wenn der Kantengrad das Niveau 8 (keine bzw. Nicht- Kante) hat. Der Fixwert, der von dem Additionsteil 1143 addiert wird, wird als +128 (dezimal) gewählt, welches der Mittelwert des Bereichs der Bilddaten ist.
Demnach oszilliert der von dem Quantisierer 1121 vorgesehene Quantisierungsschwellenwert um +128 und dessen maximaler Oszillationsbereich ist 120 (zwischen +192 und -72).
Wenn die quantisierten Daten 1101 des so konfigurierten Bildverarbeitungsgerätes z. B. an einem elektrofotografischen Drucker oder dergleichen vorgesehen werden, ist es möglich, hochwertige Bilder bei einer hohen Auflösung für Bilddatenänderungspunkte oder Halbtonpunktbilder mit relativ niedrigen Halbtonpunktzyklen pro Inch (grobe Halbtonpunktbilder), die glatt und stabil für Fotografien sind, Abschnitte, in welchen Bilddaten sich sanft ändern, oder Halbtonpunktbilder mit hohen Halbtonpunktzyklen pro Inch (feine Halbtonpunktbilder) zu erzeugen, und in welchen diese verschiedenen Bereiche ohne eine Inkongruenz aneinander passen.
Insbesondere bei einem Abschnitte in einem Bild, in welchem eine Änderung der Bilddaten scharf ist und das Kantenniveau das Niveau 0 hat (der Kantengrad am höchsten ist), wie z. B. an einem Kantenabschnitt eines Zeichens oder einer Strichzeichnung, ist der Quantisierungsschwellenwert, der von dem Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 1140 erzeugt wird, auf +128 fixiert. Dadurch wird ein echtes oder reines Fehlerdiffusionsverfahren zur Quantisierung unter Verwendung des festen Schwellenwerts in dem Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 1120 eingesetzt. Dementsprechend ist es möglich, hoch auflösende Bilder auszubilden.
Für einen Abschnitt, wie z. B. eine Fotografie oder ein flacher Abschnitt eines Bildes, in welchem der Kantengrad niedrig ist (das Kantenniveau hoch ist), ist der Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwertes, der von dem Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 1140 erzeugt wird, breit. Demnach erfolgt die Quantisierungsverarbeitung des Fehlerdiffusionsverarbeitungsteils 1120 hauptsächlich gemäß der Dither-Technik, in der Punkte konzentriert werden. Dadurch werden die Bilddaten umgewandelt, sodass sie Halbtonpunkte bei den Dither-Schwellenwertzyklen auszubilden und ein Bild auf der Grundlage eines Dither- Verfahrens mit einer ausgezeichneten Körnigkeit und Stabilität ausgebildet wird.
Da die Dither-Schwellenwertmatrix mit der Schwellenwertanordnung aus der Fig. 27A oder 27B für die Erzeugung von Quantisierungsschwellenwerten verwendet wird, entwickeln sich Ausgabepunkte spiralförmig von dem Mittelabschnitt in jedem Dither-Schwellenwertzyklus, wenn das Schattierungsniveau der Bilddaten ansteigt.
Wenn ein Originalbild von einem Scanner ausgelesen wird erfolgt die Hauptabtastung rechts herum, wie von kleinen bzw. dünnen in Fig. 33 gezeigten Pfeilen angegeben wird, und eine Unterabtastung wird gewöhnlich abwärts durchgeführt. Dann werden Bilddaten in der Reihenfolge des Auslesens und dadurch in der Richtung der Quantisierungsverarbeitung von dem Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 1120 eingegeben, welches die Richtung der Fortpflanzung von Quantisierungsfehlern in der Richtung von oben links lach unten rechts ist, wie von dicken, in Fig. 33 gezeigten Pfeilen angegeben wird.
In diesem Fall wird die Quantisierungsschwellenwerttabelle aus Fig. 27A von dem Fluktuationswerterzeugungsteil 1141 verwendet. Dadurch werden für einen Bildflachabschnitt die in Fig. 29 gezeigten Quantisierungsschwellenwerte in einem Dither-Schwellenwertzyklus von 4 Pixeln · 4 Pixeln erzeugt.
Demnach werden Ausgabepunkte in der in Fig. 28 gezeigten Reihenfolge erzeugt. Das heißt, die Ausgabepunkte (Halbtonpunkte) entwickeln sich spiralförmig im Uhrzeigersinn von innen nach außen. Die Entwicklungszustände von Punkten in einem Hellschattierungsbereich (Niedrigschattierung), einem Mittelschattierungsbereich und einem Dunkelschattierungsbereich (hohe Schattierung) eines Bildes sind jeweils in den Fig. 30, 31 und 32 gezeigt.
Wie in den Fig. 30 und 31 gezeigt ist, sind die Ausgabepunkte in den Hell- und Mittelschattierungsbereichen konzentriert, und die Ausgabepunkte von angrenzenden Dither- Schwellenwertzyklen kommen nicht miteinander in Kontakt. Demnach ist es möglich, Bilder mit einer zufriedenstellenden Körnigkeit und mit einer Stabilität auszubilden, die ausgezeichnet ist in Hellschattierungs- und Mittelschattierungsbildflachbereichen.
Ferner sind in dem Mittelbereich der Dither-Schwellenwertmatrix die Schwellenwerte derart angeordnet, dass der Schwellenwert in der Unterabtastrichtung mit Priorität ansteigt. Insbesondere in Hellschattierungsbereichen, wie aus Fig. 28 ersichtlich ist, entwickeln sich Ausgabepunkte zuerst aufwärts und dann abwärts. Dem gemäß entwickeln sich in den Hellschattierungsbereichen Punkte mit Priorität in der Unterabtastrichtung (vertikal basierte Punktentwicklung).
Wenn eine solche Punktentwicklungsart, wonach sich Punkte mit Priorität in Unterabtastrichtung entwickeln, angewendet wird, insbesondere in einem Fall, bei dem dies bei einer Bilderstellung durch einen elektrofotografischen Drucker eingesetzt wird, entsteht kaum ein ungünstiger Einfluss durch ein Rauschen, das eine andere Ursache als eine Bildverarbeitung hat, wie etwa eine Bandbildung, im Vergleich zu einem Fall, bei welchem die Punkte mit Priorität in Hauptabtastrichtung entwickelt werden (horizontal basierte Punktentwicklung) und dadurch können hochwertige Bilder mit einer ausgezeichneten Stabilität ausgebildet werden.
Wenn ein Originalbild ausgelesen wird, wobei eine Hauptabtastung nach links erfolgt, wie in Fig. 34 durch dünne Pfeile angezeigt ist, und eine Unterabtastung abwärts erfolgt und Bilddaten in der Reihenfolge des Auslesens eingegeben werden, ist die Richtung der Quantisierungsverarbeitung durch das Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 1120, d. h. die Richtung der Fortpflanzung des Quantisierungsfehlers, die Richtung von oben rechts nach unten links, wie in Fig. 34 von dicken Pfeilen angezeigt ist.
In diesem Fall wird von dem Fluktuationswerterzeugungsteil 1141 die in Fig. 27B gezeigte Quantisierungsschwellenwerttabelle verwendet. Dabei werden für einen Bildflachbereich die Quantisierungsschwellenwerte aus Fig. 36 in einen Dither-Schwellenwertzyklus von 4 Pixeln · 4 Pixeln erzeugt. Demnach werden Ausgabepunkte in der in Fig. 35 gezeigten Reihenfolge erzeugt. Daher entwickeln sich Ausgabepunkte (Halbtonpunkte) spiralförmig in Uhrzeigerrichtung.
Bei einer Quantisierungsverarbeitung mit dem Fehlerdiffusionsverfahren verschieben sich Positionen, an welchen Punkte erzeugt werden, aufgrund eines Diffusionseffekts von Quantisierungsfehlern. Dem gemäß ist es möglich, dass sich keine Ausgabepunkte in Hell- oder Mittelschattierungsbereichen wie oben beschrieben entwickeln. Wenn jedoch die Ausgabepunkte dazu angeregt werden, sich im Uhrzeigersinn zu entwickeln, wenn eine Quantisierungsverarbeitung von oben links nach unten rechts durch geführt wird, und wenn Ausgabepunkte dazu angeregt werden, sich entgegen dem Uhrzeigersinn zu entwickeln, wenn eine Quantisierungsverarbeitung von oben rechts nach unten links, wie oben beschrieben, gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, wird wahrscheinlich eine ordnungsgemäße Punktkonzentration in jedem Dither-Schwellenwertzyklus erzeugt aufgrund der Beziehung zu den Eigenschaften der Fortpflanzungsrichtung der Quantisierungsfehler und dadurch wird eine Stabilität und Körnigkeit in Hell- und Mittelschattierungsbereichen verbessert.
An einer Grenze zwischen einem Bereich, in welchem der Kantengrad hoch ist, und einem Bereich, in welchem der Kantengrad niedrig ist, ändert sich ferner der Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwertes graduell gemäß dem Kantengrad. Dadurch werden die Eigenschaften der Verarbeitung sanft von einer Verarbeitung hauptsächlich gemäß der Fehlerdiffusionstechnik zu einer Verarbeitung hauptsächlich gemäß der Dither-Technik und umgekehrt verändert. Demnach ist es möglich, Bilder auszubilden, in welchen keine Inkongruenz an Grenzen zwischen beiden Bildbereichen entsteht.
Das Bereichserweiterungsverarbeitungsteil 1132 des Bildcharakteristik-Extraktionsteils 1130 führt eine Bereichserweiterungsverarbeitung im Umfang von 7 Pixeln durch. Im Fall von 600 dpi entspricht der Erweiterungsumfang der oben erwähnten 7 Pixel der Bereichserweiterungsverarbeitung ungefähr 0,3 mm im Originalbild und dies entspricht Halbtonpunktzyklen pro Inch (Bildraumfrequenz) von ungefähr 86 Lpi (Zeilen pro Inch). Demnach wird durch Bereichserweiterungsverarbeitung ein feines Halbtonpunktbild, höher als 86 Lpi, als Kantenbereich ausgewählt und es wird daher eine Verarbeitung hauptsächlich gemäß der Fehlerdiffusionstechnik unter Verwendung eines festen Quantisierungsschwellenwertes oder eines oszillierenden Schwellenwert, und zwar in einem schmalen Oszillationsbereich, in dem Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 1120 durchgeführt. Dadurch ist es möglich, Halbtonpunkte zuverlässig mit hoher Auflösung auszubilden und die Erzeugung von Moiré-Mustern zu verhindern.
Wie oben beschrieben bleiben keine Halbtonpunktkomponenten mit hohen Halbtonpunktzyklen pro Inch gleich oder höher als 175 Lpi in den geglätteten Bilddaten 1100 zurück. Demnach beträgt für Halbtonpunktbilder mit solch hohen Halbtonpunktzyklen pro Lieh das Kantenniveau das Niveau 8 oder ein höheres Niveau (sehr niedriger Kantengrad). Sie werden daher hauptsächlich gemäß der Dither-Technik unter Verwendung eines in einem breiten Oszillationsbereich oszillierenden Quantisierungsschwellenwert wie für Bildflachbereiche verarbeitet. Dadurch werden sie bei den Dither-Verarbeitungszyklen (150 Lpi) in Halbtonpunkte umgewandelt. Demnach ist es möglich, Bilder mit ausgezeichneter Körnigkeit und Stabilität auszubilden. Ferner werden keine Moiré-Muster erzeugt, da Halbtonpunktkomponenten vorher aus den Bilddaten 1100 entfernt werden.
Für Halbtonpunktbilder mit niedrigen Halbtonpunktzyklen pro Inch, niederiger als 86 Lpi, werden als Kanten gewertete Halbtongrenzbereiche hauptsächlich gemäß der Dither-Technik unter Verwendung eines festen Quantisierungsschwellenwertes oder eines oszillierenden Quantisierungsschwellenwertes, und zwar in einem engen Oszillationsbereich, verarbeitet. Demnach werden die Konturen der Halbtonpunkte zuverlässig reproduziert und die Erzeugung von Moiré-Mustern wird verhindert. Ferner werden nicht als Kanten bestimmte Halbtonmittelbereiche hauptsächlich gemäß der Dither-Technik unter Verwendung von in weiten Oszillationsbereichen oszillierenden Schwellenwerten verarbeitet. Demnach ist es möglich, diese Bereiche mit zufriedenstellender Stabilität und Körnigkeit auszudrücken.
Eine sechzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
In der sechzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet bei einem Bildverarbeitungsgerät mit einer in Fig. 16 gezeigten Konfiguration das Fluktuationswerterzeugungsteil 1141 des Dither-Schwellenwerterzeugungsteils 1140 eine in Fig. 37 gezeigte 8 · 8- Dither-Schwellenwertmatrix und erzeugt einen im Bildraum zyklisch zwischen -7 und +8 oszillierenden Dither-Schwellenwert. Die übrige Konfiguration ist die gleiche, wie bei der oben beschriebenen siebten Ausführungsform.
Die Dither-Schwellenwertmatrix aus Fig. 37 ergibt sich daraus, dass die 4 · 4-Basis-Dither- Schwellenwerte, die von der dicken Linie umschlossen werden (der gleichen wie bei der Dither-Schwellenwertmatrix aus Fig. 27A), kopiert werden und vier von ihnen kombiniert werden und so die Basis-Dither-Schwellenwertmatrix auf eine Größe von 8 · 8 vergrößert wird. In der Anordnung werden die Basis-Dither-Matrizen, die an die Hauptabtastrichtung angrenzen, in der Unterabtastrichtung relativ um eine halbe Phase verschoben.
Durch die Verwendung einer solchen Dither-Schwellenwertmatrix für Bildflachbereiche, für welche eine Verarbeitung hauptsächlich auf der Grundlage einer Dither-Technik durchgeführt wird, wobei Halbtonpunkte entsprechend 150 Lpi mit 600 dpi ausgebildet werden, da Halbtonpunkt-Entwicklungsstartpunkte abwechselnd angeordnet sind, ist es möglich, Bilder mit ausgezeichneter Stabilität insbesondere für Hellschattierungsbereiche auszubilden.
Wird eine solche Dither-Schwellenwertmatrix für Bildflachbereiche, für welche eine Verarbeitung hauptsächlich auf der Grundlage einer Dither-Technik durchgeführt wird, verwendet, werden Halbtonpunktanordnungen, wie diejenigen aus den Fig. 38, 39 und 40, jeweils für Hellschattierungs-, Mittelschattierungs- und Dunkelschattierungsbereiche erhalten und es wird ein Abtastwinkel von ungefähr 63,5º ausgebildet. Demnach ist eine solche Dither- Schwellenwertmatrix für eine Fehlerdiffusionsverarbeitung geeignet, erzeugt keine Deformation von Halbtonpunkten und sieht eine zufriedenstellende Körnigkeit vor.
Es ist nicht unbedingt notwendig, dass das Dither-Schwellenwerterzeugungsteil 1141 einen ROM zur Speicherung der 8 · 8-Dither-Schwellenwertmatrix aus Fig. 37 hat, kann jedoch einen ROM zur Speicherung der 4 · 4-Dither-Schwellenwertmatrix haben und kann die Schwellenwerte der 8 · 8-Dither-Schwellenwertmatrix aus Fig. 37 durch eine Steuerung der Ausleseadressen erzeugen.
Eine siebzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
In der siebzehnten Ausführungsform verwendet bei einem Bildverarbeitungsgerät mit einer in Fig. 16 gezeigten Konfiguration das Fluktuationswerterzeugungsteil 1141 des Dither- Schwellenwerterzeugungsteils 1140 die 4 · 4-Dither-Schwellenwertmatrix aus Fig. 41 verwendet, in welcher die Schwellenwerte von -7 bis +2 derart angeordnet sind, dass die Schwellenwerte spiralförmig in Uhrzeigerrichtung in ansteigender Ordnung der Schwellenwerte angeordnet sind und die Schwellenwerte größer als 2 in einer Weise angeordnet sind, dass die Schwellenwerte radial in ansteigender Ordnung der Schwellenwerte verstreut sind, und erzeugt einen Schwellenwert, der im Bildraum zyklisch zwischen -7 und +8 oszilliert.
Die übrige Konfiguration ist die gleiche, wie die bei der oben beschriebenen siebten Ausführungsform.
Bei der Verwendung dieser Dither-Schwellenwertmatrix für Bildflachbereiche, für welche eine Verarbeitung hauptsächlich auf der Grundlage einer Dither-Technik durchgeführt wird, werden die Quantisierungsschwellenwerte aus Fig. 42 in einem Dither-Schwellenwertzyklus erzeugt. Dem gemäß sind Entwicklungszustände der Ausgabepunkte für Hellschattierungs-, Mittelschattierungs- und Dunkelschattierungsbereiche diejenigen der Fig. 43A, 43B und 43C.
Wie in Fig. 43C gezeigt ist, entwickeln sich Ausgabepunkte verstreut in der Umgebung eines Dither-Schwellenwertzyklus. Wie aus einem Vergleich mit Fig. 32 ersichtlich ist, kann ein Phänomen eines verbleibenden weißen Flecks bzw. einer weißen Leerstelle, das bzw. die in einem ansonsten vollständig dunkel schattierten Bereich auftritt, behoben werden. Weiler wird in Hell- und Mittelschattierungsbereichen eine Konzentration von Punkten bestimmt durchgeführt. Demnach ist es möglich, hochwertige Bilder mit ausgezeichneter Stabilität auszubilden, in welchen ein Phänomen von verbleibenden weißen Flecken nicht wahrnehmbar ist.
Eine achtzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
In der achtzehnten Ausführungsform verwendet bei einem Bildverarbeitungsgerät mit einer in Fig. 16 gezeigten Konfiguration das Fluktuationswerterzeugungsteil 1141 des Dither- Schwellenwerterzeugungsteils 1140 die in Fig. 44 gezeigte 4 · 4-Dither-Schwellenwertmatrix erzeugt, in welcher die Schwellenwerte von -7 bis -4 konzentrisch im Mittelbereich angeordnet sind und die Schwellenwerte von -3 bis +8 in der Umgebung in radial verstreuter Weise angeordnet sind, und erzeugt einen Schwellenwert, der zyklisch im Bildraum zwischen -7 und +8 oszilliert. Die übrige Konfiguration ist die gleiche, wie bei der oben beschriebenen siebten Ausführungsform.
Wenn diese Dither-Schwellenwertmatrix für Bildflachbereiche verwendet wird, für welche eine Verarbeitung hauptsächlich auf der Grundlage einer Dither-Technik durchgeführt wird, werden Ausgabepunkte in der Reihenfolge aus Fig. 45 erzeugt. D. h. für Hellschattierungsbereiche entwickeln sich Ausgabepunkte konzentriert im Mittelbereich eines jeden Dither- Schwellenwertzyklus und für Mittel- oder Dunkelschattierungsbereiche entwickeln sich Ausgabepunkte radial. Da die Ausgabepunktentwicklung in einer solchen Weise erfolgt, ist die Mitte eines jeden ausgebildeten Halbtonpunkts annähernd in der Mitte eines jeweiligen Dither-Schwellenwertzyklus durchgehend von Hellschattierungsbereichen bis Dunkelschattierungsbereichen angeordnet. Demnach wird die Verschiebung von Halbtonpunkten reduziert. Dadurch können glatte und hochwertige Bilder ausgebildet werden, die kaum ungünstig von einer Schattierungsänderung betroffen sind.
Eine neunzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
In einer neunzehnten Ausführungsform hat bei einem Bildverarbeitungsgerät mit der in Fig. 16 gezeigten Konfiguration das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 1140 die in Fig. 46 gezeigte Konfiguration.
Ferner wird das Bilddatenänderungsdetektionsteil 1131 des Bildcharakteristik-Extraktionsteils 1130 (Fig. 16) derart geändert, dass das Kantenausmaß in 2-Bit-Kantendaten quantisiert wird, die vier Kantenniveaus von dem Niveau 0 (höchster Kantengrad) bis zum Niveau 3 (ohne Kante) darstellen können.
In der neunzehnten Ausführungsform umfasst das Quantisierungsschwellenwert- Erzeugungsteil 1140 vier Schwellenwerterzeugungsteile 1145_0 bis 1145_3, welche jeweils Schwellenwerte mit Oszillationsbereichen entsprechend den jeweiligen Niveaus 0 bis 3 des Kantengrades erzeugen, und umfasst ein Auswahlteil 1146, welches einen dieser Fluktuationswerte, die von den Schwellenwerterzeugungsteilen 1145_0 bis 1145_3 erzeugt wurden, gemäß dem Kantenniveau auswählt, das von den Kantendaten angegeben wird, welche von dem Bildcharakteristik-Extraktionsteil 1130 eingegeben werden, und den ausgewählten Fluktuationswert für den Quantisierer 1121 des Fehlerdiffusionsverarbeitungsteils 1120 ( Fig. 16) als Quantisierungsschwellenwert liefert.
Das Schwellenwerterzeugungsteil 1145_3 entsprechend dem Kantenniveau 3 (ohne Kante) verwendet die Dither-Schwellenwertmatrix, die erhalten wird aus einer Multiplikation mit 8 jedes Schwellenwerts der Dither-Schwellenwertmatrix, die in irgendeiner der oben beschriebenen fünfzehnten, sechzehnten, siebzehnten und achtzehnten Ausführungsform (Fig. 27A, 27B, 37, 41 und 44) verwendet wird, und dann dazu 28 addiert wird, und erzeugt ein in dem maximalen Oszillationsbereich oszillierenden Schwellenwert.
Das Schwellenwerterzeugungsteil 1145_2 entsprechend dem Kantenniveau 2 verwendet die Dither-Schwellenwertmatrix, die aus einer Multiplikation jeden Schwellenwerts dieser Dither-Schwellenwertmatrix in der oben beschriebenen Ausführungsform mit 5 und dann eine Addition von 128 dazu erzeugt wird, und erzeugt einen in dem kleineren Oszillationsbereich oszillierenden Schwellenwert.
Das Schwellenwert erzeugungsteil 1145_1 entsprechend dem Kantenniveau 1 verwendet die Dither-Schwellenwertmatrix, die durch Multiplikation jedes Schwellenwerts dieser Dither- Schwellenwertmatrix in der oben beschriebenen Ausführungsform mit 2 und dann durch Addition von 128 dazu erzeugt wird, und erzeugt einen in dem noch kleineren Oszillationsbereich oszillierenden Schwellenwert.
Das Schwellenwerterzeugungsteil 1145_0 entsprechend den Kantenniveau 0 (dem höchsten Kantengrad) erzeugt den Fixwert (+128).
Demnach ist auch in der neunzehnten Ausführungsform ersichtlich, dass die gleiche Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsverarbeitung wie diejenige aus irgendeiner der fünfzehnten, sechzehnten, siebzehnten und achtzehnten Ausführungsform durchgeführt wird, wodurch ein hochwertiges Bild ausgebildet werden kann.
In der neunzehnten Ausführungsform ist es möglich, ein Teil zur Multiplikationsverarbeitung (entsprechend dem Multiplikationsteil 1142 aus Fig. 16) zu eliminieren, welches im Hinblick auf Kosten und Verarbeitungszeit nachteilig ist, unabhängig davon, ob das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 1140 durch Hardware oder Software gebildet wird.
Obwohl das Bereichserweiterungsverarbeitungsteil 1132 zeitweise die Kantendaten für die Vielzahl von Zeilen gemäß dem Bereichserweiterungsumfang speichern muss, ist es ferner möglich, den Umfang an Zeilenspeichern oder dergleichen für die zeitweise Speicherung zu reduzieren, wenn die Kantendaten auf 2-Bit-Daten reduziert werden.
Weil die Zahl der Kantengradniveaus klein ist, d. h. 4, ist außerdem der Speicherumfang, der für die Schwellenwerterzeugungs-Dither-Schwellenwerttabellen in den Schwellenwerterzeugungsteilen 1145_0 bis 1145_3 notwendig ist, klein.
Auch wenn der Speicherumfang des Bereichserweiterungsverarbeitungsteils 1132 nicht reduziert ist, ist es ferner möglich, dass das Kantendetektionsteil 1131 die neun Kanteniveaus ausgibt und die neun Kantenniveaus in dem Bereichserweiterungsverarbeitungsteil 1132 in vier Niveaus umgewandelt werden und von diesem ausgegeben werden.
Jede der oben beschriebenen fünfzehnten, sechzehnten, siebzehnten, achtzehnten und neunzehnten Ausführungsformen kann durch eine Software unter Verwendung eines allgemein einsetzbaren Computers gebildet werden, wie er in Fig. 13 gezeigt ist.
In diesem Fall wird ein Programm zur Erzeugung der Funktionen des entsprechenden Teils des Bildverarbeitungsgeräts von einem von verschiedenen Aufzeichnungsgeräten, wie einer Floppy-Disk, einer optischen Disk, einer magneto-optischen Disk, einem Halbleiterspeichergerät und dergleichen durch ein geeignetes Treibergerät ausgelesen oder wird von einem externen Computer über ein Netzwerk durch ein Kommunikationsgerät empfangen, dann in einen Hauptspeicher geladen und dann von einer CPU ausgeführt.
Demnach ist es möglich, das Bildverarbeitungsgerät durch einen allgemein einsetzbaren Computer zu bilden. Speicherbereiche des Hauptspeichers können als Zeilenspeicher und dergleichen, die z. B. zur Speicherung von Signalen und Signalverzögerungen notwendig sind, verwendet werden.
Solche verschiedenen computerlesbaren Aufzeichnungsgeräte (Floppy-Disk, optische Disk, magneto-optische Disk, Halbleiterspeichergerät und dergleichen), in welchen ein Programm aufgezeichnet ist, sind in der vorliegenden Erfindung enthalten.
Das Bildverarbeitungsgerät nach irgendeiner der oben beschriebenen fünfzehnten, sechzehnten, siebzehnten, achtzehnten und neunzehnten Ausführungsformen kann aufgenommen sein in Geräten, die eine Bilderstellung betreffen, wie einem Drucker, einer Anzeige und dergleichen, in Geräten, die ein Bildauslesen betreffen, wie einem Scanner, einer Faxmaschine und dergleichen, und in Geräten, die sowohl das Bildauslesen als auch das Bilderstellung betreffen, wie etwa ein Digitalkopierer und dergleichen.
Als ein Beispiel davon wird nun ein Digitalkopierer, bei dem die oben genannte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beschrieben (als eine zwanzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung).
Die allgemeine Schnittansicht des Digitalkopierers in der zwanzigsten Ausführungsform ist die gleiche, wie die in Fig. 14 gezeigte, und alle Teile/Komponenten davon sind die gleichen wie diejenigen aus Fig. 16, sodass deren Beschreibung unterlassen wird. Das Schaltkreisteil 550 der sechsten Ausführungsform wird jedoch durch das Schaltkreisteil 1550 (Fig. 26) in der zwanzigsten Ausführungsform ersetzt.
Fig. 26 zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Beispiels des Schaltkreisteils 1550 des Digitalkopierers.
Das Schaltkreisteil 1550 ist das gleiche wie das in Fig. 15 gezeigte Schaltkreisteil 550, bis auf dass das Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 110, das Bilddatenänderungsdetektionsteil 120, das Quantisierungsschwellenwert-Erzeugungsteil 130 und das Signalverzögerungsteil 140 durch ein Halbtonverarbeitungsteil 1560 ersetzt werden. Den gleichen Teilen wie bei Fig. 15 werden die gleichen Bezugszeichen gegeben und deren Beschreibung unterlassen.
Das Halbtonverarbeitungsteil 1560 ist das Bildverarbeitungsgerät in irgendeiner der oben beschriebenen fünfzehnten, sechzehnten, siebzehnten, achtzehnten und neunzehnten Ausführungsformen.
Die Bilddaten, welche die von dem Filterverarbeitungsschaltkreis 554 durchgeführte Filterverarbeitung durchlaufen haben, werden in das Bildcharakteristik-Extraktionsteil 1130 eingegeben. Die Bilddaten, welche die von dem γ-Korrektur-Schaltkreis 555 durchgeführte γ- Korrektur durchlaufen haben, werden in das Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil 1120 über das Signalverzögerungsteil 1150 eingegeben. Der quantisierte Datenausgang des Fehlerdiffusionsverarbeitungsteils 1120 wird an das Lichterzeugungssteuerteil des Halbleiterlasers in der optischen Schreibeinheit 508 gesendet.
Es ist möglich, das Signalverzögerungsteil 1150 zu vermeiden, da der Filterverarbeitungsschaltkreis 554 das Signal zeitlich anpasst, das an den Bildcharakteristik-Extraktionsteil 1130 ausgegeben werden soll.
Ferner kann in dem Digitalkopierer eine Größenänderungsverarbeitung von Bilddaten in der Hauptabtastrichtung z. B. vor dem γ-Korrektur-Schaltkreis 555 durchgeführt werden, eine Hintergrundentfernungsverarbeitung und/oder eine Reflektionsentfernungsverarbeitung kann beispielsweise zwischen dem γ-Korrekturteil 555 und dem Halbtonverarbeitungsteil 1560 durchgeführt werden und/oder eine 90º-Rotationsverarbeitung kann z. B. vor dem Filterverarbeitungsteil 554 oder nachfolgend zum dem Halbtonverarbeitungsteil 1560 durchgeführt werden, deren Beschreibung unterlassen wird.

Claims

1. Bildverarbeitungsverfahren zur Quantisierung von Mehrtonbilddaten durch ein Fehlerdiffusionsverfahren, das die Schritte aufweist:

a) Messung einer Änderung von Eingangsbilddaten (100); und

b) Erzeugung eines Schwellenwerts für die bei der Fehlerdiffusion verwendete Quantisierung durch

- Erzeugung eines Fluktuationswertes, der zyklisch in einem Bildraum oszilliert, und

- Multiplikation des Fluktuationswertes mit einem Multiplikationsfaktor gemäß dem Messergebnis aus Schritt a).

2. Verfahren, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei:

in Schritt a) ein Kantengrad der Bilddaten (100) detektiert wird; und

in Schritt b) der Fluktuationswert mit dem Kantengrad multipliziert wird, der zur Steuerung des Oszillationsbereichs des Quantisierungsschwellenwertes gemäß dem Kantengrad in mehreren Schritten detektiert wird.

3. Verfahren, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei in Schritt a) eine Zyklizität einer Änderung bzw. ein Änderungszyklus der Bilddaten (100) detektiert wird.

4. Verfahren, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei in Schritt a) ein Kantengrad der Bilddaten (100) und eine Zyklizität einer Änderung bzw. ein Änderungszyklus der Bilddaten detektiert wird.

5. Verfahren, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei:

in Schritt a) ein Kantengrad der Bilddaten (100) delektiert wird und eine Bereichserweiterungsbearbeitung im Bildraum mit den so verarbeiteten Bilddaten durchgerührt wird; und

in Schritt b) ein Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwertes in mehreren Schritten gesteuert wird, indem der Fluktuationswert mit dem Kantengrad multipliziert wird, der nach dem Durchlaufen der Bereichserweiterungsbearbeitung delektiert wird.

6. Verfahren, wie in Anspruch 5 beansprucht, wobei ein Erweiterungsumfang der Bereichserweiterungsbearbeitung so gewählt wird, dass er innerhalb von 0,5 mm im Bildraum ist.

7. Verfahren, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei Schritt b) derart durchgeführt wird, dass der Quantisierungsschwellenwert annähernd im den Mittelwert des Datenbereichs der Bilddaten oszilliert;

der maximale Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwertes gleich oder größer als ein Drittel des Datenbereichs der Bilddaten ist; und

die Bilddaten in zwei Ebenen bzw. Niveaus quantisiert werden.

8. Verfahren, wie in Anspruch 2 beansprucht, wobei der Quantisierungsschwellenwert in Schritt b) erzeugt wird, indem ein Fixwert zu einem zweiten Fluktuationswert addiert wird, der durch Multiplikation des Fluktuationswertes mit einem Multiplikationsfaktor gemäß dem Detektionsergebnis des Schrittes a) erhalten wird.

9. Verfahren, wie in Anspruch 5 beansprucht, wobei der Quantisierungsschwellenwert erzeugt wird, indem ein Fixwert zu einem zweiten Fluktuationswert addiert wird, der durch Multiplikation des Fluktuationswertes mit einem Multiplikationsfaktor gemäß dem Detektionsergebnis des Schrittes a) erhalten wird.

10. Verfahren, wie in den Ansprüchen 2 oder 5 beansprucht, wobei der Schritt zur Steuerung des Oszillationsbereichs des Quantisierungsschwellenwertes aufweist:

Erzeugung einer Vielzahl von Fluktuationsweiten, die in jeweiligen unterschiedlichen Oszillationsbereichen zyklisch in dem Bildraum oszillieren; und

Auswahl eines Fluktuationswerts mit einem Oszillationsbereich gemäß der detektierten Änderung der Bilddaten (100) aus der Vielzahl von Fluktuationswerten.

11. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur zyklischen Oszillation des Schwellenwertes für die Quantisierung der Quantisierungsschwellenwert durch die Verwendung einer Dither- Schwellenwertmatrix zur Ausbildung von Halbtonpunkten bei einer Bildraumfrequenz in einem Bereich von 100 Zyklen pro Inch bis 250 Zyklen pro Inch gebildet wird.

12. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Quantisierungsschwellenwert durch die Verwendung einer Punktkonzentrations-Dither-Schwellenwertmatrix mit einem Rasterwinkel von ungefähr 45º erzeugt wird.

13. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, wobei zur zyklischen Oszillation des Schwellenwerts für die Quantisierung der Quantisierungsschwellenwert durch die Verwendung einer Punktkonzentrations-Dither-Schwellenwertmatrix erzeugt wird, die durch Kombination einer Vielzahl von Basis-Dither-Schwellenwertmatrizen erhalten wird, wobei angrenzende Basis- Dither-Schwellenwertmatrizen relativ in einer Richtung senkrecht zur Angrenzungsrichtung um eine halbe Phase verschoben sind.

14. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, wobei für eine zyklische Oszillation des Schwellenwerts für die Quantisierung der Quantisierungsschwellenwert durch die Verwendung einer Punktkonzentrations-Dither-Schwellenwertmatrix zur Ausbildung von Linien erzeugt wird, die in einer Unterabtastrichtung verlaufen.

15. Verfahren nach Anspruch 1, wobei

ein Kantengrad der Bilddaten (100) detektiert wild und

wobei ein Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwertes gemäß dem delektierten Kantengrad gesteuert wird und wobei eine Dither-Schwellenwertmatrix, die zur Erzeugung des Quantisierungsschwellenwertes verwendet wird, gemäß eines von außen bestimmten Modus gewechselt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 1, wobei

ein Kantengrad der Bilddaten (100) delektiert wird,

eine Bereichserweiterungsbearbeitung bei dem delektierten Kantengrad durchgeführt wird,

wobei der Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwertes gemäß dem Kantengrad gesteuert wird, der die Bereichserweiterungsbearbeitung durchgeführt hat und wobei eine Dither-Schwellenwertmatrix, die zur Urzeugung des Quantisierungsschwellenwertes verwendet wird, gemäß einem von außen bestimmten Modus gewechselt wird.

17. Bildausbildungsverfahren, das die Schritte nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche zur Quantisierung von Mehrtonbilddaten (100) aufweist, wobei der Quantisierungsschwellenwert für die Quantisierungsverarbeitung derart oszilliert wird, dass spiralförmig nach außen verlaufende Ausgabepunkte in einem bestimmten Zyklus in einem Bildraum entwickelt werden, wenn ein Schattierungsniveau der Mehrtonbilddaten ansteigt, und wobei ein Bild erstellt wird, indem Punkte entsprechend quantisierten Daten ausgegeben werden, die durch die Quantisierung der Mehrtonbilddaten erhalten wurden.

18. Verfahren, wie in Anspruch 17 beansprucht, wobei die Quantisierungsverarbei¬ tung in dem Bildraum von oben links nach unten rechts durchgeführt wird und wobei die Oszillation des Quantisierungsschwellenwertes derart gesteuert wird, dass die Ausgabepunkte spiralförmig im Uhrzeigersinn erzeugt werden.

19. Verfahren, wie in Anspruch 17 beansprucht, wobei die Quantisierungsverarbeitung in dem Bildraum von oben rechts nach unten links durchgeführt wird und wobei die Oszillation des Quantisierungsschwellenwertes derart gesteuert wird, dass die Ausgabepunkte spiralförmig entgegen dem Uhrzeigersinn entwickelt werden.

20. Verfahren, wie in Anspruch 17 beansprucht, wobei die Oszillation des Quantisierungsschwellenwertes derart gesteuert wird, dass die Ausgabepunkte verstreut erzeugt werden, und zwar für einen Bereich mit hohem Schattierungsniveau der Mehrtonbilddaten.

21. Verfahren, wie in Anspruch 17 beansprucht, wobei die Oszillation des Quantisierungsschwellenwertes derart gesteuert wird, dass die Ausgabepunkte in einer Unterabtastrichtung mit einer Priorität für einen Bereich mit niedrigem Schattierungsniveau der Mehrtonbilddaten entwickelt werden.

22. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 16 zur Quantisierung von Mehrtonbilddaten, wobei

der Quantisierungsschwellenwert bei der Quantisierungsverarbeitung oszilliert, um Ausgabepunkte konzentriert in einem Mittelbereich eines bestimmten Kreises in einem Bildraum für einen Bereich mit Niedrigschattierungsniveau der Mehrtonbilddaten zu erzeugen, und um Ausgabepunkte derart zu erzeugen, dass sie radial in einem peripheren Abschnitt des Kreises für einen Bereich mit Mittel- oder Hochschattierungsniveau der Mehrtonbilddaten verstreut sind, und wobei

ein Bild durch die Ausgabe von Punkten gemäß quantisierter Daten erstellt wird, die durch die Quantisierung der Mehrtonbilddaten erhalten wurden.

23. Verfahren, wie in Anspruch 22 beansprucht, wobei die Oszillation des Quantisierungsschwellenwertes derart gesteuert wird, dass die Ausgabepunkte in einer Unterabtastrichtung mit Priorität für einen Bereich mit niedrigem Schattierungsniveau der Mehrtonbilddaten erzeugt werden.

24. Computerprogrammprodukt, das Programmcodemittel zur Durchführung der Schritte gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 16 aufweist, wenn das Programm durch ein Rechnermittel eines Bildausbildungsgerätes ausgeführt wird.

25. Computerprogrammprodukt, das Programmcodemittel nach dem vorhergehenden Anspruch aufweist, die auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind, das von einem Rechnermittel eines Bildverarbeitungsgeräts lesbar ist.

26. Computerprogrammprodukt, das Programmcodemittel zur Durchführung der Schritte gemäß irgendeinem der Ansprüche 17 bis 23 auf weist, wenn das Programm von einem Rechnermittel eines Bildausbildungsgerätes ausgeführt wird.

27. Computerprogrammprodukt, das Programmcodemittel nach dem vorhergehenden Anspruch aufweist, die auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind, das von einem Rechnermittel eines Bildausbildungsgerätes lesbar ist.

28. Bildverarbeitungsvorrichtung zur Quantisierung von Mehrtonbilddaten durch ein Fehlerdiffusionsverfahren, das aufweist:

einen Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil (110), der Eingangsbilddaten durch ein Fehlerdiffusionsverfahren quantisiert;

einen Bilddatenänderungsdetektionsteil (120) zum Detektieren einer Änderung der Bilddaten; und

einen Quantisierungsschwellenwerterzeugungsteil (130) zur Erzeugung eines Quantisierungsschwellenwertes für den Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil, wobei der Quantisierungsschwellenwert erzeugt wird durch

- Erzeugung eines Fluktuationswertes, der zyklisch im Bildraum oszilliert, und

- Multiplikation des Fluktuationswertes mit einem Multiplikationsfaktor gemäß dem Detektionsergebnis.

29. Vorrichtung, wie in Anspruch 28 beansprucht, wobei:

der Bilddatenänderungsdetektionsteil zur Detection eines Kantengrades der Bilddaten und zur Ausgabe von Detektionsdaten ausgebildet ist, die den Kantengrad der Bilddaten anzeigen; und

der Quantisierungsschwellenwerterzeugungsteil zur Multiplikation des Fluktuationswertes mit dem delektierten Kantengrad ausgebildet ist, um in mehreren Schritten den Quantisierungsschwellenwert gemäß dem Kantengrad zu steuern.

30. Vorrichtung, wie in Anspruch 28 beansprucht, wobei:

der Bilddatenänderungsdetektionsteil einen Teil, der zur Detektion eines Kantengrades der Bilddaten ausgebildet ist, und einen Teil, der zur Durchführung einer Bereichserweiterungsverarbeitung mit dem Kantengrad ausgebildet ist, aufweist und zur Ausgabe von Detektionsdaten ausgebildet ist, die den Kantengrad anzeigen, der die Bereichserweiterungsverarbeitung durchlaufen hat; und

der Quantisierungsschwellenwerterzeugungsteil zur Steuerung eines Oszillationsbereiches des Quantisierungsschwellenwertes gemäß der Detektionsdatenausgabe durch den Bilddatenänderungsdetektionsteil ausgebildet ist.

31. Vorrichtung, wie in Anspruch 30 beansprucht, wobei der Teil zur Durchführung der Bereichserweiterungsverarbeitung zur Auswahl eines Erweiterungsumfangs der Bereichserweiterungsverarbeitung innerhalb von 0,5 mm in dem Bildraum ausgebildet ist.

32. Vorrichtung, wie in Anspruch 29 oder 30 beansprucht, wobei der Quantisierungsschwellenwerterzeugungsteil aufweist:

einen zweiten Teil (132) zur Erzeugung eines zweiten Fluktuationswertes, der durch die Multiplikation des Fluktuationswertes mit einem Multiplikationsfaktor gemäß der Detektionsdatenausgabe von dem Bilddatenänderungsdetektionsteil erhalten wird; und

einen dritten Teil (133) zur Erzeugung des Quant sierungsschwellenwertes durch die Addition eines festen Wertes zu dem durch den zweiten Teil erzeugten zweiten Fluktuationswert.

33. Vorrichtung, wie in Anspruch 29 oder 30 beansprucht, wobei der Quantisierungsschwellenwerterzeugungsteil aufweist:

einen ersten Teil (131_0 bis 131_3) zur Erzeugung einer Vielzahl von Fluktuationswerten, die jeweils in unterschiedlichen Oszillationsbereichen zyklisch in dem Bildraum oszillieren; und

einen zweiten Teil (134), der aus der Vielzahl von Fluktuationswerten einen Fluktuationswert mit einem Oszillationsbereich gemäß der Detektionsdatenausgabe von dem Bilddatenänderungsdetektionsteil auswählt.

34. Vorrichtung, wie in Anspruch 28 beansprucht, wobei der Quantisierungsschwellenwerterzeugungsteil (131) derart ausgebildet ist, dass

der Quantisierungsschwellenwert annähernd um den Mittelwert des Datenbereichs der Bilddaten oszilliert;

der maximale Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwertes gleich oder größer als ein Drittel des Datenbereichs der Bilddaten ist; und die Bilddaten in zwei Ebenen bzw. Niveaus quantisiert werden.

35. Vorrichtung, wie in irgendeinem der Ansprüche 28 bis 34 beansprucht, die weiter einen Teil zur Erstellung eines Bildes gemäß den quantisierten Bilddaten aufweist, die dadurch erhalten werden, dass Bilddaten durch den Fehlerdiffusionsteil quantisiert werden.

36. Vorrichtung, wie in irgendeinem der Ansprüche 18 bis 35 beansprucht, das weiter einen Teil (400) zur Eingabe von Mehrtonbilddaten durch Abtastung eines Originalbildes aufweist.

37. Vorrichtung, wie in irgendeinem der Anspruche 28 bis 36 beansprucht, wobei der Quantisierungsschwellenwerterzeugungsteil (1140) zur Erzeugung des Quantisierungsschwellenwertes so ausgebildet ist, dass er eine Schwellenwertdithermatrix zur Ausbildung von Halbtonpunkten bei einer Bildraumfrequenz in einem Bereich von 100 Zyklen pro Inch bis 250 Zyklen pro Inch verwendet.

38. Vorrichtung, wie in irgendeinem der Ansprüche 28 bis 36 beansprucht, wobei der Quantisierungsschwellenwerterzeugungsteil zur Erzeugung des Quantisierungsschwellenwertes so ausgebildet ist, dass er eine Punktkonzentrations-Dither- Schwellenwertmatrix mit einem Rasterwinkel von ungefähr 45º verwendet.

39. Vorrichtung, wie in irgendeinem der Ansprüche 28 bis 36 beansprucht, wobei der Quantisierungsschwellenwerterzeugungsteil zur Erzeugung des Quantisierungsschwellenwertes so ausgebildet ist, dass er eine Punktkonzentrations-Dither- Schwellenwertmatrix verwendet, die durch Kombination einer Vielzahl von Basisschwellenwertdithermatrizen erhalten wird, wobei angrenzende Basisschwellenwertdithermatrizen relativ zueinander um eine halbe Phase in einer Richtung senkrecht zur Angrenzungsrichtung verschoben sind.

40. Vorrichtung, wie in Anspruch 39 beansprucht, wobei der Schwellenwerterzeugungsteil so ausgebildet ist, dass jede Basis-Dither-Schwellenwertmatrix eine Größe von vier Pixeln in einer Hauptabtastrichtung und vier Pixeln in einer Unterabtastrichtung hat.

41. Vorrichtung, wie in Anspruch 39 beansprucht, wobei der Schwellenwerterzeugungsteil derart ausgebildet ist, dass jede Ditherschwellenwertmatrix so ist, dass ein Zyklus eines Startpunktes zur Halbtonpunkterzeugung acht Pixel in einer Hauptabtastrichtung und vier Pixel in einer Unterabtastrichtung hat.

42. Vorrichtung, wie in irgendeinem der Ansprüche 28 bis 41 beansprucht, wobei der Quantisierungsschwellenwerterzeugungsteil zur Erzeugung des Quantisierungsschwellenwertes so ausgebildet ist, dass er eine Punktkonzentrations-Dither- Schwellenwertmatrix zur Ausbildung von Zeilen entlang einer Unterabtastrichtung verwendet.

43. Vorrichtung, wie in irgendeinem der Ansprüche 28 bis 42 beansprucht,

die weiter einen Kantendetektionsteil (1131) zur Detektion eines Kantengrades der Bilddaten, die in den Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil eingegeben werden, und einen Bereichserweiterungsverarbeitungsteil (1132) zur Durchführung einer Bereichserweiterungsverarbeitung mit dem von dem Kantendetektionsteil gemessenen Kantengrad aufweist,

wobei der Quantisierungsschwellenwerterzeugungsteil so ausgebildet ist, dass ein Oszillationsbereich des Quantisierungsschwellenwertes gemäß dem Kantengrad gesteuert wird, der die von dem Bereichserweiterungsbearbeitungsteil durchgeführte Bereichserweiterungsverarbeitung durchlaufen hat.

44. Vorrichtung nach Anspruch 28, wobei:

der Quantisierungsschwellenwerterzeugungsteil (1140) zur Verwendung einer Dither-Schwellenwertmatrix ausgebildet ist; und

der Bilddatenänderungsdetektionsteil einen Kantendetektionsteil (1131) zur Detektion eines Kantengrades der Bilddaten, die in den Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil eingegeben werden, aufweist,

wobei das Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil zum Wechsel der Dither- Schwellenwertmatrix ausgebildet ist, die zur Erzeugung des Quantisierungsschwellenwertes gemäß einem von außen bestimmten Modus verwendet wird.

45. Vorrichtung nach Anspruch 44, das weiter einer Bereichserweiterungsverarbeirungsteil (1132) zur Durchführung einer Bereichserweiterungsverarbeitung mit dem von dem Kantendetektionsteil delektierten Kantengrad aufweist, wobei der Fehlerdiffusionsverarbeitungsteil zur Steuerung des Oszillationsbereichs des Quantisierungsschwellenwertes gemäß dem Kantengrad ausgebildet ist, der die von dem Bereichserweiterungsbearbeitungsteil durchgeführte Bereichserweiterungsbearbeitung durchlaufen hat.

46. Vorrichtung, wie in Anspruch 28 beansprucht, wobei der Quantisierungsschwellenwerterzeugungsteil zur Erzeugung des Quantisierungsschwellenwertes so ausgebildet ist, dass er eine Dither-Schwellenwertmatrix verwendet, in der Schwellenwerte spiralförmig nach außen in ansteigender Ordnung angeordnet sind.

47. Vorrichtung, wie in Anspruch 46 beansprucht, wobei der Quantisierungsschwellenwerterzeugungsteil so ausgebildet ist, dass die Schwellenwertrastermatrix derart angepasst ist, dass der Schwellenwert im Uhrzeigersinn sequenziell ansteigt.

48. Vorrichtung, wie in Anspruch 46 beansprucht, wobei der Quantisierungsschwellenwerterzeugungsteil so ausgebildet ist, dass die Dither-Schwellenwertmatrix derart angepasst ist, dass der Schwellenwert entgegen dem Uhrzeigersinn sequenziell ansteigt.

49. Vorrichtung, wie in Anspruch 46 beansprucht, wobei der Quantisierungsschwellenwerterzeugungsteil so ausgebildet ist, dass die Dither-Schwellenwertmatrix derart angepasst ist, dass die Schwellenwerte verstreut in der ansteigenden Ordnung in deren peripherem Bereich angeordnet sind.

50. Vorrichtung, wie in Anspruch 28 beansprucht, wobei der Quantisierungsschwellenwerterzeugungsteil zur Erzeugung des Quantisierungsschwellenwertes so ausgebildet ist, dass er eine Schwellenwertrastermatrix verwendet, in der kleine Schwellenwerte konzentriert in dem Mittelbereich der Schwellenwertmatrix und größere Schwellenwerte verstreut in radialer Richtung in ansteigender Ordnung in dem peripheren Bereich der Schwellenwertmatrix angeordnet sind.

51. Vorrichtung, wie in irgendeinem der Ansprüche 46 bis 50 beansprucht, wobei der Quantisierungsschwellenwerterzeugungsteil so ausgebildet ist, dass in dem Mittelbereich der Dither-Schwellenwertmatrix die Schweller werte in ansteigender Ordnung derart angeordnet sind, so dass eine Anordnung in Unterabtastrichtung Vorrang hat.