DE10136423A1 - Kantenverbesserung von Graustufenbildern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Bearbeitung eines Graustufenbilddatensatzes, der graphische oder nicht-gesättigte Textbilder und gesättigte Textbilder enthalten kann, wobei diese jeweiligen Bilder Halbtonbearbeitungsvorgängen und anderen Bearbeitungsvorgängen unterzogen werden können, die die Anti-Aliasing-Effekte reduzieren können. Dazu werden gemischte Halbtongrauwertdaten für Pixel einer Graustufenkantenverbesserungsverarbeitung unterzogen, um bestimmte binäre Pixel, die an einer Kante liegen, zu ersetzen, um so den Anti-Aliasing-Effekt zu reduzieren. Ein Signal von einem Schwellenwertkriteriumstest wird verwendet, um zu bestimmen, ob eine Ausgabe einer kantenverbesserten Version des aktuellen gemischten Halbtonpixels oder eines Pixelwerts, der das gemischte Halbtonpixel wiedergibt, an den Drucker oder die Anzeige stattfindet.

Description

Die Erfindung betrifft die digitale Bildverarbeitung, insbesondere ein digitales Bildverarbeitungssystem und ein Verfahren zum Verbessern der Kantenmerkmale von gedruckten oder dargestellten Bildern, die einem Halbtonbearbeitungsvorgang unterzogen werden. Die verarbeiteten Bilddaten können auf einer Anzeige oder anhand eines Drucksystems wiedergegeben werden, das Graustufenpixel verwendet, die in Größe oder Dichte je nach Bedruckstoff verschieden sind.

Es ist bekannt, dass verschiedene Stufen von Halbtönen, die Graustufenpixel verwenden, die Bildqualität von graphischen Bildern bei Druckern mit niedriger Auflösung verbessern. Es ist weiterhin bekannt, dass verschiedene Arten von Halbtönen die Stabilität des elektrofotografischen Prozesses (EP) verbessern (wie z. B. ganze Dothalbtöne oder Mischdothalbtöne, s. hierzu "Graustufendruckverfahren mit Verbesserungsverfahren, dass einen Multibit-LED-Druckkopf zur Beseitigung von Unregelmäßigkeiten aufweist", IS & T 47 Annual Conference Proceeding, S. 622-625, 1994 und US 5,956,157), oder die Wiedergabe von Details (z. B. Teildothalbtöne) verbessern. Außerdem ist bekannt, dass Bildsegmentierungsverfahren zwischen den verschiedenen eingegebenen lokalen Bildarten unterscheiden, so dass verschiedene Halbtonarten ausgewählt werden können, die für die verschiedenen lokalen Eingabebildarten verwendet werden (z. B. Verwendung eines gemischten Halbtons mit einer niedrigeren Rasterfrequenz für Bilder und das Innere von größeren Texten, um die EP-Stabilität zu verbessern und Konturdichteprobleme zu reduzieren, und Verwendung eines Teildots mit einer höheren Rasterfrequenz für feinere Schriftarten und Kanten, um die Wiedergabe von feinen Linien zu verbessern.) Des weiteren ist bekannt, dass das Mischen von verschiedenen Halbtönen mit unterschiedlichen Graustufen in den Grenzbereichen der Bildarten abrupte Übergangsartefakte zwischen segmentierten Bildbereichen reduziert, s. hierzu US 5,200,831, US 5,694,224 und 5,956,157. Ein geeignete Anwendung der Segmentierungsverfahren kann eine gute EP- Stabilität bei großräumigen Bildern schaffen und feine Liniendetails erzeugen, aber sie führt nicht zu einem Anti-Aliasing-Effekt für beinahe gesättigte Texte und Grafiken. Anti- Aliasing-Verfahren wie z. B. GRET (verbesserte Grau-Auflösungsverstärkungstechnik) werden bekannter Weise verwendet, um Texte/Grafiken mit verbessertem Anti-Aliasing zu schaffen, wobei verschiedene Graustufen wiedergegeben werden, s. US 5,450,531, US 5,600,761 und US 6,021256. Jedoch ist die GRET nicht sehr effektiv, wenn es darum geht, Anti-Aliasing für nicht-gesättigte Texte zu liefern. Es wäre wünschenswert, wenn die oben genannten Verfahren zusammengeführt werden könnten, um einen Anti-Aliasing-Effekt für gesättigten und nicht gesättigten Text zu schaffen (auch in einem Vierfarbensystem), um die Auswirkung des vom Scannen herbeigeführten Moiréeffekts zu verringern (z. B. Moiré, das von Hochfrequenzeigenschaften in den Bildern ausgeht) und dennoch die Langzeitstabilität des elektrofotografischen Farbprozesses zu erhalten.

Der Erfindung liegt demgemäss die Aufgabe zu Grunde, ein Bildverarbeitungssystem zu schaffen, das die bekannten Bildbearbeitungsverfahren verbindet, um einen Anti-Aliasing- Effekt für gesättigten und nicht gesättigten Text auch in Vierfarbensystemen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1, 7 und 9 gelöst. Weitere Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verarbeiten von Graustufenbilddaten umfasst die folgenden Verfahrensschritte:
Durchführen eines Halbtonbearbeitungsvorgangs an Graustufenbilddaten, um bearbeitete halbtonbearbeitete Bildebenenbilddaten zu bilden; Untersuchen eines aktuellen Pixels von den halbtonbearbeiteten Bildebenenbilddaten im Hinblick auf ein Testkriterium, um zu bestimmen, ob das aktuelle Pixel ein potentielles gesättigtes Farbtextbild ist, und falls das aktuelle Pixel das Kriterium erfüllt und ein Pixel eines potentiell gesättigten Farbtextbildes ist, Schaffen einer verbesserten Graustufenbildverarbeitungsmodifikation des aktuellen Pixels, so dass es an einen Drucker oder eine Anzeige ausgegeben werden kann, und falls das aktuelle Pixel das Testkriterium nicht erfüllt und kein Pixel eines potentiell gesättigten Farbtextbildes ist, Vorsehen der Graustufe des aktuellen Pixels, wie sie von dem Halbtonbearbeitungsvorgang für die Ausgabe an einen Drucker oder eine Anzeige bearbeitet wurde.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung schafft ein Verfahren zum Verarbeiten von Graustufenbilddaten, welches die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
Durchführen mehrerer separater Halbtonbearbeitungsvorgänge an den ersten Graustufenbilddaten, um mehrere separate Halbtonbildebenenbilddaten zu bilden; Untersuchen eines aktuellen Pixels der ersten Graustufenbilddaten für den Kontrastindex; Erzeugen von Mischkoeffizienten zum Verarbeiten des aktuellen Pixels in Reaktion auf die Untersuchung; Verarbeiten der mehreren separaten halbtonbearbeiteten Bilddaten mit den Mischkoeffizienten, um halbtonbearbeitete Graustufenbilddaten desselben aktuellen Pixels zu mischen, um ein halbtonbearbeitetes aktuelles Graustufenpixel zu bilden; Vergleichen der Graustufe des gemischten halbtonbearbeiteten aktuellen Pixels mit dem Schwellenwertkriterium; und, falls die Graustufe des halbtonbearbeiteten aktuellen Pixels das Schwellenwertkriterium erfüllt, Vorsehen einer verbesserten Graustufenbildverarbeitungsmodifikation des gemischten halbtonbearbeiteten aktuellen Graustufenpixels für die Ausgabe an einen Drucker oder eine Anzeige; und, falls die Graustufe des halbtonbearbeiteten aktuellen Pixels das Schwellenwertkriterium nicht erfüllt, Vorsehen der aktuellen Pixelgraustufe, wie sie von dem Halbtonbearbeitungsvorgang für die Ausgabe an einen Drucker oder eine Anzeige bearbeitet wurde.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass ein Verfahren zum Verarbeiten der Graustufenbilddaten die folgenden Verfahrensschritte umfasst: Durchführen von mehreren separaten Halbtonbearbeitungsvorgängen an den ersten Graustufenbilddaten, um mehrere separate halbtonbearbeitete Graustufenbilddaten zu bilden; Mischen der halbtonbearbeiteten Graustufenbilddaten desselben aktuellen Pixels, um ein gemischtes halbtonbearbeitetes aktuelles Graustufenwertpixel zu bilden; und, wenn das gemischte halbtonbearbeitete aktuelle Graustufenwertpixel im Wesentlichen ein Pixel mit maximaler Dichte ist oder dahingehend konvertiert wird, dass es im Wesentlichen ein Pixel mit maximaler Dichte ist, Durchführen einer Graustufenbildverbesserungsverarbeitungsmodifikation an dem gemischten halbtonbearbeiteten aktuellen Graustufenpixel, um die Gezacktheit in dem Bild zu reduzieren.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann ein Apparat zum Verarbeiten von Graustufenbilddaten vorgesehen sein, welcher die folgenden Elemente umfasst: erste und zweite Halbtonbearbeitungsvorrichtungen, die mehrere separate halbtonbearbeitete Graustufenbilddaten bilden; eine Eingabe an jede der Halbtonbearbeitungsvorrichtungen, um Bilddaten, die ein aktuelles Graustufenpixel wiedergeben, einzugeben; eine Vorrichtung zum Untersuchen des aktuellen Pixels im Hinblick auf den Kontrastindex; eine Vorrichtung, die auf den Kontrastindex reagiert, um Mischkoeffizienten zu erzeugen; einen Mischvorgangsprozessor, der eine gemischte Halbtonausgabe für das aktuelle Pixel erzeugt; eine Eingabe an den Mischvorgangsprozessor zum Eingeben der jeweiligen Ausgaben von der ersten und der zweiten Halbtonbearbeitungsvorrichtung und der Mischkoeffizienten; eine Graustufenbildverbesserungsverarbeitungsvorrichtung, die mit der Ausgabe des Mischvorgangsprozessors verbunden ist; einen Detektor zum Untersuchen des aktuellen Pixels nach dem Vorgang des Mischprozessors und dessen benachbarter Pixel nach dem Vorgang des Mischprozessors und zum Bestimmen, ob das aktuelle Pixel und die benachbarten Pixel einen im Wesentlichen binären Bilddatensatz wiedergeben und zum Erzeugen eines Signals, das mit dem Bestimmen in Zusammenhang steht, und einen Selektor, der auf das Signal reagiert und entweder die Graustufenbildverbesserungsverarbeitungsvorrichtungsausgabe auswählt oder einen Bypass, der eine gemischte Halbtondatenausgabe wiedergibt.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Bildverarbeitungssystems;

Fig. 2 eine Darstellung eines Fensters mit neun Pixeln und einen beispielhaften Ansatz zur Bestimmung des Kontrastindexes;

Fig. 3 eine Ansicht, die das Bestimmen eines gemischten Dotwerts anhand eines Graphen darstellt, der die Mischkoeffizienten in Abhängigkeit von dem Kontrastwert für die beiden verschiedenen Halbtonwerte wiedergibt;

Fig. 4 ein Blockdiagramm, das einen Ausschnitt des Systems aus Fig. 1 genauer darstellt;

Fig. 5 ein weiteres Blockdiagramm, das einen Ausschnitt des Systems aus Fig. 1 genauer darstellt;

Fig. 6(a), (b) und (c) Darstellungen von 19 × 19 Pixel Halbtonkacheln, die als eine der Halbtonbildebenen in dem System aus Fig. 1 verwendet werden können;

Fig. 7(a), (b) und (c) und 8 Darstellungsbeispiele von Bildebenenadressenkacheln und eine Nachschlagetabelle oder Look-up table (LUT) im Folgenden, die jeweils verwendet werden, um wiedergegebene Werte von Halbtonbildebenenpixeln für die graphische Bildebene von Fig. 6(a), (b) und (c) erzeugen;

Fig. 9 Flussdiagramm, das dazu verwendet werden kann, eine zusammengesetzte Blockadresse in einer LUT-Struktur von Fig. 8 zu bestimmen;

Fig. 10 ein Beispiel für eine Textbildebenenkachel, die dazu verwendet wird, einen als Halbton wiedergegebenen Textbildebenenwert zu bestimmen;

Fig. 11 ein Beispiel für die Bildebenenadressenkachel, die dazu verwendet wird, um die als Halbtonbildebenenpixel wiedergegebenen Werte für die Textbildebene von Fig. 10 zu erzeugen;

Fig. 12 ein Blockdiagramm eines bevorzugten Graustufenkantenverbesserungs­ prozessors, wie er in dem System aus Fig. 1 verwendet wird;

Fig. 13 ein Graph, der eine Beziehung zwischen verschiedenen Arten von Ausgabe von dem Graustufenkantenverbesserungsprozessor darstellt;

Fig. 14 eine schematische Darstellung eines binären Bildes, in dem 255 die maximale Dichte und Null den Hintergrund oder keine Dichte darstellt;

Fig. 15 eine schematische Darstellung eines binären Bildes, das mit einer Graustufenkantenverbesserung in Übereinstimmung mit der Ausgabe von einer Einstellung auf mittlere Stärke für eine LUT versehen ist;

Fig. 16 eine schematische Darstellung eines binären Bildes, das mit einer Graustufenkantenverbesserung in Übereinstimmung mit der Ausgabe von einer Einstellung auf niedrige Stärke für eine LUT versehen ist;

Fig. 17 eine schematische Darstellung eines binären Bildes, das mit einer Graustufenkantenverbesserung in Übereinstimmung mit der Ausgabe von einer Einstellung auf hohe Stärke für eine LUT versehen ist;

Fig. 18 einen Graph, der ein Verhältnis zwischen den eingegebenen Pixelgrauwerten zu den veränderten Grauwerten in Übereinstimmung mit der Farbsättigungsfeinabstimmung darstellt;

Fig. 19 ein Blockdiagramm eines Druck- oder Anzeigesystems, das das Bildverarbeitungssystem aus Fig. 1 darstellt;

Fig. 20(a) und (b) jeweils ein Beispiel für Graukomponentenersetzung (GCR) und Unterfarbenbeseitigung (UCR) in einem Farbkonvertierungsprozess;

Fig. 21-1 bis 21-6 eine Darstellung von Schritten zum Bilden einer Kachelstruktur;

Fig. 22 ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Bilden einer Kachelstruktur;

Fig. 23(a)-(c) Darstellungen einer Kachelstruktur und jeweiliger Blockstrukturen für eine Bildebene, die 171 Linien pro Inch und einen Rotationswinkel von Null Grad aufweist; und

Fig. 24 eine Darstellung eines Dotgrößentreibers, der ein kreis- oder spiralförmiges Wachstumsmuster aufweist und dazu verwendet wird, die gerenderten Bildebenenwerte für eine Kachel zu erzeugen.

Das hier beschriebene Verfahren ist für ein Vierfarbensystem bestimmt, das mehrere Farbauszüge aufweist; die Erfindung ist jedoch auch auf Schwarz-Weißsysteme und Sonderfarbsysteme anwendbar. In dieser Anmeldung sind aus Gründen der Klarheit ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Bilddaten für nur einen der Farbauszüge eines vierfarbauszugbilderzeugenden Systems beschrieben. Eine Ausweitung auf alle Farbauszüge ist offensichtlich, z. B. durch zur Verfügung stellen eines zusätzlichen oder parallelen Systems für jede Farbe oder durch sequentielles Bearbeiten der verschiedenen Farben. Es wird angenommen, dass das in das System eingegebene Bild ein Farbauszug mit einem fließenden Übergang ist (nach-RIP gerastertes Bild), nachdem GCR (Graukomponentenersetzung) und UCR (Unterfarbenbeseitigung) Prozesse angewandt worden sind. Die eingegebenen Bilddaten sind Grauwertbilddaten, die von dem Scannen eines Dokuments mittels eines Scanners erlangt werden können. Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Bildbearbeitungssystems. Eine 1-D (eindimensionale) LUT 12 oder globale Farbbearbeitungskontrolle (wiederprogrammierbar) wird verwendet, um die Eingabedaten zu bearbeiten, so dass einem in der letzten Minute vom Kunden geäußerten Wunsch, der ein Nachfärben der Farbauszüge eines bereits gerasterten Bildes (z. B. roter, grüner usw.) während des Druckvorgangs in Echtzeit des Drucksystems entsprochen werden kann. Die geänderten Eingabedaten, wie sie von der LUT 12 ausgegeben werden, werden dann in einen adaptiven Bildebenenanalysierer 14 (Bildsegmentierung) eingegeben und von diesem analysiert, um eine Bildtypidentifizierungsfunktion (hier einen Kontrastindex) zu erzeugen. Dieser Kontrastindex dient als ein Zeiger, um Mischkoeffizienten (BC1, BC2) für die gewünschten Halbtonwertbildebenen zu erhalten. In diesem Beispiel wird davon ausgegangen, dass nur zwei Bildebenen gleichzeitig verwendet werden (die Textbildebene und eine graphische Bildebene). Zwischenbildebenen können selbstverständlich auch verwendet werden, s. US 5,956,157. In diesem Beispiel ist der Kontrastindex ein bekanntes Verfahren zur Verwendung des grundlegenden Konzeptes von Bildsegmentierung und fuzzy logic-Ansätzen um den Prozentsatz der Verwendung von bestimmten gewünschten Bildebenen zuzuweisen.

Die geänderten eingegebenen Kontondaten (kontinuierliche Tonwertdaten) werden gleichzeitig auch an die beiden LUTs 18, 20 zur Halbtonbearbeitung weitergegeben. Es wird davon ausgegangen, dass in jedem der LUT-Blöcke die eingegebenen Halbtondaten nur von der LUT (z. B. einer Hochfrequenzbildebene für Text) unter der Steuerung eines Bildadressenrechners 22 bearbeitet werden, der Eingaben von dem Pixeltaktgeber oder Linientaktgeber bekommt. Ein wiedergegebener Halbtonwert ist die Ausgabe von jedem der Blöcke 18, 20. Im Falle von rationalen Bildebenen sind die sich wiederholenden errechneten Adressen der Halbtonblöcke bei der Auswahl von zwei Bildebenen nicht notwendigerweise dieselben. Dann wird ein Mischvorgang im Prozessor 24 durchgeführt, bei dem die Mischkoeffizienten und die Halbtonwerte aller Bildebenen in Betracht gezogen werden, so dass ein gemischter wiedergegebener Halbtonwert (gemischter Halbtonwert), der aus dem Ergebnis resultiert, hervorgeht. Da die Kanten der ungesättigten Texte/Grafiken mit großer Wahrscheinlichkeit meistens die graphische Hochfrequenzbildebene verwenden (die einen Teildotwachstumsmuster benutzt) und während das flächigere Innere des Texts mit größerer Wahrscheinlichkeit meistens die niedrigere Frequenzbildebene verwendet (Mischdotwachstumsmuster), bleiben kleine Details erhalten und die Stabilität des elektrofotografischen Prozesses für einen große Flächen wird ebenfalls erreicht. Darüber hinaus wird der Text nicht durch eine Verarbeitung durch eine normale niederfrequente Bildebene schlechter (es ist beinahe so, als ob ein anti-aliasing-Effekt bei nicht gesättigten Texten und Grafiken durchgeführt würde), da die Kanten des ungesättigten Textes höhere Frequenzbildebenen benutzen. Das Vermischen von Bildebenen reduziert auch Artefakte an der Grenze der Bildtypen. Dadurch wird auch das Moiréproblem verringert, das durch das Scannen der Eingabebilder entsteht, die Hochfrequenzmerkmale aufweisen und in einer Darstellung auf einem festen Raster (feste Rasterwinkel, feste Rasterfrequenz) wiedergegeben werden.

Wie in der US 5,694,224 dargestellt ist, kann beim Graustufendrucken jedes Pixel in verschiedenen Dotgrößen oder -dichten, d. h. verschiedenen Graustufen wiedergegeben werden. Die Anzahl der Graustufen ist mindestens drei, wohingegen in einem binären System nur zwei Stufen möglich sind, Hintergrund und höchste Dichte. Anstatt jedoch jedes Pixel einfach mit einem unabhängigen Grauwert zu versehen, können mehrere Pixel zusammengenommen werden, um ein Superpixel oder einen Halbtonpunkt zu bilden. Jedes der Pixel in einer Zelle wird dann mit einer Graustufe versehen. Das menschliche Auge integriert die verschiedenen Graustufen der einzelnen Pixel in der Zelle zu einer einzigen vom Auge wahrgenommenen Graustufe für diesen Halbtonpunkt. Das ist ähnlich dem Grundkonzept von binärem Halbtönen. Die Anzahl der Tonstufen für eine Zelle wird enorm vergrößert aufgrund der Anzahl der verschiedenen Graustufen, die für jedes Pixel möglich sind. Z. B. können 256 Stufen (einschließlich 0) beim Graustufendruck für jedes Pixel in der Zelle vorgesehen sein, anstelle der lediglich zwei Stufen, die beim binären Halbtönen für jedes Pixel vorgesehen sind. Die Bildung der Dots in den Pixeln der Zelle kann auf verschiedene Arten durchgeführt werden, um verschiedene gewünschte Resultate zu erzielen. Die Dots können als "voller" Dot oder als "Teildot", "Mischdot" oder als fester Dot ausgebildet sein, um Graustufenhalbtönung zu schaffen. Der Teildotbildungsprozess und der Mischdotbildungsprozess sind in der US 5,694,224 beschrieben.

Bis jetzt kann das System einen Anti-Aliasing-Effekt für ungesättigten Text hervorbringen und Moirébildung reduzieren und zu derselben Zeit die Stabilität für den elektrofotografischen Prozess erhalten. Das System muss auch einen Anti-Aliasing-Effekt für gesättigten Text erzeugen. Darüber hinaus ist bei Farbsystemen, da GCR und UCR oft verwendet werden, ein Teil des ursprünglich gesättigten Textes (in Schwarz-Weiß) in einen fast gesättigten Text konvertiert worden (s. Fig. 1). Um dieses Problem zu lösen, wird ein programmierbarer einstellbarer Schwellenwert/Detektor 26 auf die gemischten halbgetönten Daten (s. Fig. 1) angewendet. So werden alle gemischten Halbtonwerte, die über einen bestimmten Schwellenwert hinausgehen mit der sogenannten Grauauflösungsverbesserungstechnik (GRET = grey resolution enhancement technology) von dem GRET-einstellbaren Schwellenwert/Detektor 26 in einen binären 1 Wert konvertiert und der Rest wird auf einen binären 0-Wert gesetzt, bevor er in den GRET- Anti-Aliasing-Detektor 28 eingegeben wird. Hier wird auf die US 5,450,531 und die 5,600,761 Bezug genommen, in denen das GRET-Bearbeiten dargestellt ist, obwohl andere Graustufenkantenverbesserungsprozessoren für die Verbesserung der Kanten von gesättigtem Text verwendet werden können. Von der GRET ausgegebene Vorschläge zur Verbesserung der Anti-Aliasing-Kanten setzen die Zeiger auf eine LUT, die verschiedene mehrstufige Ausgabewerte enthält, um die Kanten zu glätten. LUTs von verschiedenen Stärken (Grauwerten) können vorgesehen sein zum mehr oder weniger ausgeprägten Glätten oder einer Liniebreitenkontrolle wie in Fig. 1 dargestellt. Diese besondere GRET- Stärkeauswahl wird durch eine Eingabe in die LUT 30 getroffen. Natürlich würde der Detektor 26, auf der Grundlage des GRET-Algorithmus' für die verschieden Stufenbilder auch bestimmen, ob es andere Werte gibt als den binären (ein hoher, aber nicht gesättigter Wert und/oder ein niedriger Wert), der in dem Untersuchungsfenster existiert. Wenn es andere Grauwerte in dem Fenster gibt, werden die Bypass-Grauwerte (gemischte Halbtonwerte, wie sie von dem Mischvorgangsprozessor 24 ausgegeben werden) an deren Stelle verwendet. Hier ist anzumerken, dass der GRET-einstellbare Schwellenwert/Detektor 26 zusätzlich einen Bypass der ausgegebenen Daten des Mischvorgangsprozessors 24 um den GRET-Prozessor 28 vorsieht. Zusätzlich zu den Bypass Daten wird ein Auswahlsignal vorgesehen als eine Eingabe in die GRET- oder Bypassauswahlvorrichtung 32, so dass die Auswahlvorrichtung 32 bestimmen kann, ob sie die GRET-verarbeiteten Daten weiterleitet, wie sie von der GRET- Stärkeauswahlvorrichtung 30 verarbeitet werden, oder die Bypassdaten, die die gemischten halbgetönten Daten wiedergeben, die von dem Mischvorgangsprozessor 24 ausgegeben werden. Somit wird Anti-Aliasing für beinahe gesättigte Texte/Graphiken zusätzlich zu der Qualitätsverbesserung für den ungesättigten Text sowie in dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung geschaffen.

In Fig. 2 ist ein Verfahren zum Errechnen des Kontrastindexes (das ist das Verfahren, welches von der adaptiven Bildebenenanalysierer 14 verwendet wird) gezeigt. In diesem Verfahren wird ein Fenster mit neun Pixeln verwendet (das von den ausgegebenen Daten der globalen Farbprozesssteuerungsvorrichtung 12 genommen wird) und die absoluten Wertdifferenzen zwischen benachbarten Pixeln werden untersucht, um eine maximale Differenz zwischen einem Paar benachbarter Pixel zu bestimmen. In dieser Hinsicht kann auf die US 5,956,157 Bezug genommen werden.

In Fig. 3 ist ein Beispiel dazu gezeigt, wie die Mischkoeffizienten (BC1, BC2) errechnet werden (100 Prozent entsprechen 1) in einem zwei LUT-Fuzzy-Logic-System mit dem Kontrastindex. Ebenso ist ein Beispiel dazu angegeben, wie der gemischte Halbtonwert (gerenderte Wert) aus den Mischkoeffizienten und ausgegebenen Halbtondotgrauwerten der verschiedenen Halbtonbildebenen-LUTs errechnet wird.

Das derzeitige System bietet ein unabhängiges Einstellen der ausgegebenen Vielstufenwerte in den LUTs von den zwei Halbtonbildebenen und den GRET-LUT- Kantenwerten. Es ist wünschenswert, dass die zwei Halbtonbildebenengraustufen und die Bildebenenstruktur zusammenpassen. Ein Vergleich der Dichte und Struktur an dem Grenzbereich zwischen verschiedenen Bildtypen ist vorgesehen, so dass die Grauwerte innerhalb der zwei LUTs eingestellt sind, so dass sie zusammenzupassen. Dies wird erreicht, indem bei einem ähnlichen Eingabewert die Ausgabedichten (nicht notwendigerweise dieselben ausgegebenen Grauwerte, da die Bildebenen verschieden sind) der beiden Bildebenen so gewählt werden, dass sie gut zusammenpassen (natürlich sind die Bildebenenstrukturen der beiden Bildebenen auch so gewählt, dass sie eine Fehlzuordnung der Textur reduzieren), so dass ein gradueller Übergang zwischen Bildtypregionen erreicht werden kann. Aus einem ähnlichen Grund sind die Grauwerte und GRET-LUTs (hoch/mittel/niedrig - wobei sich hoch, mittel und niedrig auf verschiedene Grade der Aggressivität was das Anti-Aliasing anbelangt bezieht) unabhängig von den LUT-Werten eingestellt, um eine verbesserte Leistung was den Anti-Aliasing-Effekt bei beinahe gesättigten Text anbelangt zu erhalten (abhängig von der Wahl des Kunden). Das erfindungsgemäße System schafft unabhängige Mittel zur Durchführung all dieser Maßnahmen.

Vorzugsfarbsättigungsfeinabstimmung

Eine 1 D (eindimensionale) globale Farbprozesssteuerung-LUT 12 wird am Anfang verwendet, um sicherzustellen, dass eine Einstellung der bevorzugten Farbe noch in der letzten Minute vorgenommen werden kann, sogar während des Druckvorgangs, nachdem die Bilder bereits im RIP (Raster Image Processor) bearbeitet worden sind. Eine Eingabe an die LUT 12 sind die 8 Bit Eingabedaten für das Teilfarbenbild. In Fig. 18 ist eine schematische Darstellung der Graustufeneingabe in die LUT 12 und die entsprechende Graustufenausgabe von der LUT 12 dargestellt, und der Rahmen von Einstellungen, die möglich sind durch Veränderungen der Farbsättigung der Ausgabe durch den Bediener. Eine solche Farbfeinabstimmungseinstellung ist für den Bediener am Steuerpult der Workstation WS in Fig. 19 möglich. Diese Eingabe geschieht hinter dem Auftragsbildzwischenspeicher 424 und erlaubt ein effektives Ändern der Bilddaten, nachdem die Bilddaten von den Auftragsbildzwischenspeicher 424 ausgegeben worden sind. So kann der Bediener experimentieren, indem er z. B. Kopien (z. B. Kontrollkopien) mit verschieden Feinabstimmungseinstellungen erstellt, ohne die Originalausdrucke noch einmal einzuscannen oder die Bilddaten noch einmal zu rastern, wenn die Daten in elektronischer Form vorliegen. Eine Feinabstimmung der bevorzugten Farben geschieht im letzten Schritt der Farbjustierung, um einem Benutzer die Möglichkeit zu geben, die Farbe einzustellen, wenn dem Benutzer die gedruckte Farbe nicht gefällt, die anhand der Kontrolldrucke überprüft werden kann. Auf diese Weise kann eine ungesättigte Farbe so eingestellt werden, dass sie eher eine gesättigte Farbe ist. Ebenso kann das Hervorheben einer bestimmten Farbe in dem Bild geschehen. Die Farbgebung zielt nicht darauf ab, eine Feineinstellung jeder Farbe zur Farbtreue oder eine Anpassung der Farben an ein Farbmanagement das bereits vor dem Rastern festgelegt wurde, durchzuführen. Für Vierfarb- oder Prozessfarbvorgänge (Zyan, Magenta, Gelb und wahlweise Schwarz) wird die Farbfeinabstimmung vorzugsweise vor der Halbtonbearbeitung durchgeführt, weil verbesserte Ergebnisse erzielt werden, wenn die kontinuierlichen Farbdaten verändert werden anstelle der bearbeiteten Halbtondaten. Ein Vorteil dabei, die Einstellungen an den kontinuierlichen Farbdaten vorzunehmen, ist, dass die Veränderungen an einer Dotstruktur oder an Dotdaten, die nach einem Halbtonprozess gebildet werden, zu unerwünschten Artefakten (Interaktion der anderen Farbkanäle) in der Dotstruktur führen kann und dazu neigt, mehr Farbvariationen hervorzubringen oder zumindest dazu neigt, die Vorhersage/Steuerung der Farbeinstellung zu verkomplizieren.

Um eine begrenzte Anzahl von GCR/UCR Abschnitten zu bearbeiten, ist ein einstellbarer GRET Schwellenschritt an dem Schwellendetektor 26 für die verschiedenen Grade von Anti-Aliasing-Erfordernissen der beinahe gesättigten Texte und Graphiken vorgesehen. Weitere Verbesserungen umfassen mehr als eine der graphischen Bildebenen in der LUT 2 (LUT 20), so dass verschiedene graphische Bildebenen innerhalb einer gedruckten Seite ausgewählt werden können, ohne dass die LUT wiederaufgeladen werden muss (natürlich müsste die Bildebenenpositionierungsinkrementrechnung von eine graphischen Bildebene zu der anderen geändert werden.) Weitere Verbesserungen umfassen den Gebrauch von mehr als zwei Bildebenen gleichzeitig in den Mischvorgängen, um glattere Übergänge zu schaffen.

In Fig. 4 ist eine detaillierte Umsetzung der Funktionen wie z. B. des adaptiven Bildebenenanalysierers 14 (der den Kontrastindex erzeugt, s. Fig. 2 für deren Funktionsbeschreibung), der Mischkoeffizienten-LUT 16 (s. Fig. 3 für dessen Funktionsbeschreibung) und die Details des Mischvorgangsblocks 24 (der die Ausgabewerte von den LUTs benutzt und die Mischkoeffizienten als Zeiger verwendet, um einen Ausgabewert zu erhalten) gezeigt. In diesem Fall ist eine im Voraus errechnete LUT Annäherung (um einen sehr schnellen Vorgang zu erhalten) beschrieben, um die Ausgabe (gemischte Halbtondaten, s. Fig. 3 für die Gleichungen) an die GRET-Blöcke 28 (s. Fig. 1 für Details) zu erzeugen. Wie in Fig. 3 zu sehen ist, werden, nachdem der Kontrastindex errechnet worden ist, die Mischkoeffizienten entsprechend der Darstellung in Fig. 3 erzeugt. Als Beispiel für einen Kontrastindex von 0,4 wird ein Ausgabewert von der LUT Nr. 1 (18) mit 70 Prozent multipliziert, während die Ausgabe von der LUT Nr. 2 (20) mit 30 Prozent multipliziert wird. Wie in Fig. 3 ersichtlich ist, haben Kontrastindizes, die relativ klein oder relativ groß sind, 100 Prozent, die mit einem LUT-Wert multipliziert werden und 0 Prozent, die mit einem anderen LUT-Wert multipliziert werden.

Fig. 5 zeigt eine detaillierte Umsetzung der Funktionen wie des Bildebenenadressenrechners 22, der LUTs 18, 20 unter Verwendung der LUTs (für den Hochgeschwindigkeitsbetrieb) and der Mischvorgangsblöcke 24 (Mischer). Um eine höhere Geschwindigkeit zu erreichen, wird ein Zwei-Kanal-Ansatz verwendet. In diesem Zwei-Kanal-Ansatz werden die aktuellen geraden und die aktuellen ungeraden Pixel gleichzeitig bearbeitet. Um den Kontrastindex des aktuellen geraden Pixels zu errechnen, sind nur bestimmte benachbarte ungerade Pixel des aktuellen geraden Pixels notwendig. Für das aktuelle gerade Pixel ist ein First-in-first-out-Speicher (FIFO) 21a vorgesehen, der die benachbarten ungeraden Pixel speichert, die für die Bestimmung des Kontrastindexes für die aktuellen geraden Pixel notwendig sind. Ähnlich wird für das aktuelle ungerade Pixel ein FIFO 21b vorgesehen, der die aktuellen geraden Pixel speichert, die für die Kontrastindexbestimmung für das aktuelle ungerade Pixel notwendig sind. Die aktuellen geraden Pixel werden jeweils in die geraden Pixelbildebenen-LUTs 18a, 20a eingegeben; und die aktuellen ungeraden Pixel werden jeweils in die ungeraden Pixelbildebenen-LUTs 18b, 20b eingegeben. Die Ausgaben der LUTs und die Mischkoeffizienten, die von dem jeweiligen Kontrastindex für jedes der ungeraden und geraden Pixel errechnet werden, werden in den jeweiligen Pixelmischvorgangsprozessor 24a, 24b eingegeben. Für rationale Bildebenen werden koordinierte Adressen von gerenderten Bildebenenwerten in Übereinstimmung mit der unten aufgeführten Beschreibung erzeugt (abhängig von Rasterwinkeln und Rasterfrequenz können verschiedene Teilfarben verschiedene LUT- Winkel und -Frequenzen verwenden, diese Adressen können verschieden sein). Der Pixeltaktgeber und der Linientaktgeber werden verwendet, um Inkrementzähler zu erhöhen in Abhängigkeit von der derzeitigen Position des Pixels im Verhältnis zu den rationalen Bildebenen, um eine koordinierte Ausgabe für die Halbton-LUTs (18a, 18b, 20a, 20b) zu erhalten, die die vielstufige Ausgabe der Halbtonbildebene basierend auf dem eingegebenen Pixelwert und dem errechneten Koordinatenwert speichern.

Erzeugung von gerenderten Bildebenenwerten

In den Fig. 6(a), (b), (c) ist jeweils eine herkömmliches Bildebenenkachel gezeigt, die innerhalb eines 19 × 19 rechtwinkligen Bereiches liegt. Die Bildebenenkachel ist ein 4 × 15 gedrehtes Quadrat. Sie wird verwendet, um eine 154,6 LPI (Linien pro Inch) Rasterweite bei 600 dpi (Dots pro Inch) innerhalb von einem Rasterwinkel von 14.93 Grad darzustellen. Es ist offensichtlich, dass in der jeweiligen Zeichnung die Kachel Halbtonwiedergabewerte für einen Grauwert von 255, 128 oder 2 in einem 8-Bits pro Pixel System darstellt.

Die Daten in Fig. 7(a), (b), (c) zeigen für jede der Graustufenflächen 255, 128 und 2 eine Reihe von 241 Zahlen, die als eine wiederholbare numerische Reihe dienen können, die die jeweilige Halbtonkachel darstellen. Obwohl in Fig. 7(a) 241 Zahlen in verschiedenen Reihen und Spalten gezeigt sind, werden die 241 Zahlen am besten als in einer einzigen Zeile oder einem Block von 241 Zahlen dargestellt. Im Falle der Flächen 128 und 2 ist es offensichtlicher, dass im Fall einer normalen Graustufe die Zahlen in dem Block nicht alle dieselben sind. Wie in Fig. 7(a) gezeigt ist, beträgt die Blockbreite 241, die Blockhöhe ist 1 und der Block-Offset wird als 177 identifiziert, was unten näher beschrieben ist. Die Verwendung dieses Blockkonzepts wird erläutert, um zu zeigen, dass Halbtonwiedergabewerte für einen beliebigen Pixelort in einem Bild bestimmt werden können, indem die 241 Werte, die mit jeder Graustufe verbunden sind, verwendet werden. Es liegt auf der Hand, dass diese 241 Werte auf der Grundlage der Rasterfrequenz, des Rasterwinkels und der Größe der Bildebenenkachel ermittelt werden und die Halbtonwiedergabewerte für nur einen Farbauszug darstellen. Üblicherweise ist es wünschenswert, dass jeder Farbauszug einen anderen Rasterwinkel als eine andere Farbauszugfarbe hat, wenn er dazu verwendet wird, dasselbe Vielfarbenbild zu erzeugen, insbesondere hinsichtlich der graphischen Bildebene.

In Fig. 8 ist die Fortsetzung der Erklärung des Konzeptes vom Gebrauch der Blockreihe von Zahlen der Wiedergabewerte dargestellt. In Fig. 8a wird ein Pixelwert P(x,y) in eine optionale LUT eingegeben, die dann verwendet wird, wenn das eingehende Pixel von einer anderen Gestalt (Bittiefe) als die der Wiedergabewerte ist. Somit kann das eingehende Pixel, wenn es eine Graustufenbittiefe von z. B. 12 aufweist, anhand einer LUT in eine Bittiefe von 8 konvertiert werden. Das Pixel, das gerastert, gerendert und verändert werden soll, so dass es auf eine geeignete Bittiefe gebracht wird, ist als g(x,y) dargestellt. Die Graustufe dieses eingehenden Pixels identifiziert einen oder dient als ein Zeiger einer der 256 Blockebenen 0-255. Jede Blockebene beinhaltet die Zahlenreihe des Blocks für die Graustufe. Somit gibt die Ebene 255 die Reihe der 241 in Fig. 7(a) gezeigten Zahlen wieder. Zusätzlich zum Grauwert des Pixels g(x,y) wird auch die Koordinatenstelle oder Bildpixeladresse x,y für das Pixel in dem Bild angegeben. Die Koordinatenstelle wird dazu verwendet, den spezifischen Wiedergabewert für das Pixel in der Pixelebene zu lokalisieren, welche durch die Graustufe für dieses Pixel definiert ist.

Das Pfeildiagramm aus Fig. 9 zeigt die Errechnung eines Koordinatenwerts I,J in einer Blockebene, in der der derzeitige Koordinatenwert des Pixels in der x,y Bildfläche bekannt ist. In dem dargestellten Beispiel ist der Koordinatenwert J zu allen Zeiten gleich 1, da in diesem speziellen Fall die Ziegelhöhe 1 ist, aufgrund der Beschaffenheit der Bildebenenzeilen. Für andere Bildebenen kann die Ziegelhöhe 2 oder mehr sein.

Um einen Wiedergabewert für das Pixel g(x,y) zu bestimmen, wird die Graustufenfläche durch den Grauwert des Pixels bestimmt und nun wird die erste Zeile der Pixel, die wiedergegeben werden sollen, betrachtet. Die Koordinaten in der Bildfläche des ersten Pixels in der ersten Zeile der Pixel sind X = 0, Y = 0. Die erste Zahl in dem Block (I = 0, J = 0) der Graustufenfläche des Pixels ist der Wiedergabewert für dieses Pixel. Das zweite Pixel in der ersten Zeile der Bildfläche (X = 1; Y = 0) wird von der zweiten Zahl in dem Block der Blockebene wiedergegeben, die eine Graustufe für das zweite Pixel aufweist, und so weiter für die erste Zeile der Pixel g(x, 0) bis das 242. Pixel wiedergegeben ist. Für dieses Pixel kehren wir an den Anfang der Blockzeile oder Zahlenreihe zurück und wiederholen den Vorgang von der Ziegelkoordinate I = 0 bis 240 und so weiter bis alle Pixel für die Zeile Y = 0 als Halbton wiedergegeben sind.

Für die nächste Pixelzeile Y = 1 wird das erste Pixel in dieser Zeile g(0,1) der Offset-Stelle I = 177 in dem Block zugewiesen, wobei diese Position speziell für diese Bildebene ist da es sich zeigt, dass verschiedene Zeilen des Bildes ihre Ausgangsposition in dem Ziegel an verschiedenen errechneten beabstandeten Positionen beginnen. Das nächste Pixel in der Bildzeile g(1,1) wird an die Wiedergabeposition I = 178 gebracht und so weiter bis die Stelle 240 erreicht worden ist. Das Zuweisen des nächsten Pixels in diese Bildzeile beginnt dann an der Wiedergabeposition I = 1. Somit wird ein Abstand nur verwendet, um eine neue Bildzeile an mehreren errechneten beabstandeten Stellen zu beginnen. Für Pixel in der zweiten Bildzeile Y = 1 ist das Muster eine Zuweisungssequenz von I = 177 bis 240 (für Bildpixel X = 0 bis 63), I = 0 bis 240 (für Bildpixel X = 64 bis 304), I = 0 bis 240 (für Bildpixel 305 bis 545) usw., bis alle Pixel in der Zeile gerastert sind. Für die nächste Zeile Y = 2 ist das Wiederholungsmuster I = 113 bis 240, 0 bis 240, 0 bis 240 usw. bis alle Pixel in dieser Zeile gerastert sind. Es sollte beachtet werden, dass für jedes wiederzugebende Pixel der Graustufenwert variabel sein wird, so dass eine andere Blockebene auf einer Pixel für- Pixelbasis betrachtet wird, je nach Grauwert des Pixels.

Eine robuste Umsetzung dieser Verarbeitung wird von dem Pfeildiagramm in Fig. 9 angezeigt, in dem das Pixel mit den Koordinaten (x,y) an eine bestimmte Stelle (I,J) in einer Blockebene gebracht wird, wobei die Stelle dann als eine Eingabe für eine Halbtonbildebenen-LUT genommen wird, in die auch der Grauwert g(x,y) des Pixels eingegeben wird. Die LUT speichert die wiedergegebenen Pixelwerte für die Halbtonwiedergabe der Bildpixel g(x,y). In diesem Beispiel befinden sich 241 × 255 Wiedergabewerte in der LUT (Blockbreite mal Anzahl der Blockebenen). Eine weitere Verkleinerung der Tabelle kann ausgeführt werden, indem erkannt wird, dass die Grauwerte 0 und 255 I und J Werte haben, die irrelevant sind, da in diesem Beispiel jedes Pixel mit einem Grauwert von 0 und 255 an dem jeweiligen Wert wiedergegeben wird. In dem Pfeildiagramm in Fig. 9 wird der Pixelbildkoordinatenwert x, y in einen Rechner eingegeben, der den Wert der x-Koordinate nimmt und ihn zu einem Wert der y- Koordinate addiert, der zunächst durch die Blockhöhe dividiert und dann mit einem Blockoffsetwert multipliziert wird. Diese Summe wird dann durch die Blockbreite geteilt, wobei nur der Rest als Blockkoordinatenwert für I zurückbehalten wird. Z. B. lautet die Berechnung an der Stelle X = 178, Y = 1, mit Bh = 1, Bs = 177 und Bw = 241: 178 + (1/1) 177 = 355, dann dividiert durch die Blockbreite von 241, was einen Rest von I = 114 ergibt. Der J-Koordinatenwert wird bestimmt, indem der Y-Koordinatenwert in der Bildebene genommen wird und durch die Blockhöhe dividiert wird und der Rest als der Wert für J zurückbehalten wird. In dem Beispiel für diese Bildebene ist der Wert von J immer Null, jedoch, wie oben schon bemerkt, können manche Bildebenen eine Blockhöhe von 2 oder mehr haben und so wird es wesentlich, die J-Koordinate in der Blockebene zu bestimmen. Die Umsetzung des Ziegelkoordinatenrechners kann durch Software erfolgen, wie sie von einem Computer oder einem Chip verarbeitet wird, der so ausgelegt ist, dass er diese Rechnung durchführen kann. Die Rechnung kann anhand folgender Formel ausgedrückt werden:

I = (X + (Y/Bh).Bs)%Bw,

wobei "%" beschreibt, dass ein Divisionsvorgang ausgeführt wird, in dem der Rest bestimmt wird. Wie oben beschrieben ist, ist Bh in bestimmten Situationen gleich eins, so dass die Gleichung sich in diesem Falle vereinfachen lässt:

I = (X + Y.Bs)%Bw

Wie in Fig. 5 gezeigt, kann ein getrenntes gleichzeitig stattfindendes Verarbeiten der ungeraden und geraden Pixel erfolgen und eine Hardware oder Softwareumsetzung kann vorgesehen sein, um die Errechnung des Blockkoordinatenwerts gleichzeitig für die ungeraden und die geraden Pixel zu ermöglichen. Zusätzlich kann eine gleichzeitige Umsetzung der Rechnungen der Ziegelebenekoordinaten für die Textbildebene sowie für die graphische Bildebene erfolgen, da die Wiedergabe mit einer graphischen Halbtonbildebene und mit einer Halbtontextbildebene erfolgt. Ein Beispiel für eine Textbildebene ist in Fig. 10 dargestellt und eine LUT, die darstellt, wie Werte gerendert werden unter Verwendung der Ebenen der Blocktechnik zur Wiedergabe von durch die Textbildebene verarbeitete Pixel, ist in Fig. 11 dargestellt. Wie zu sehen ist, ist die Textbildebene viel einfacher als die graphische Bildebene und braucht keine Rotation zwischen den Farbauszügen, wie es bei graphischen Bildebenen der Fall ist. Die spezielle hier dargestellte Textbildebene weist jedoch zwei Reihen von Blöcken für jede Blockebene auf.

Die Beschreibung einer Technik zum Erzeugen einer LUT von gerenderten Halbtonbildebenenwerten wird unter Bezugnahme auf die Fig. 21 und das Pfeildiagramm von Fig. 22 gegeben. Wie sich herausstellen wird, entsprechen die Schritte in dem Pfeildiagramm von Fig. 22 den jeweiligen Figurennummern in Fig. 21. In Fig. 21-1 ist eine Kachelstruktur für ein Bildebenenbeispiel mit 141 Linien pro Inch bei 600 Dots pro Inch und einem 45 Grad Rasterwinkel dargestellt. Die Pixel, die als C1 identifiziert werden, stellen diejenigen Pixel dar, die zu derselben Kachel gehören. Es ist offensichtlich, dass die gesamte Bildebene aus ähnlichen Kacheln besteht, die ineinandergreifen. In diesem Beispiel ist es auch offensichtlich, dass die Pixel, die die Kachel bilden, eine Zelle oder eine Superzelle innerhalb einer Kachelstruktur bilden. In dem Fall, in dem die Kachel mehrere Zellen oder Halbtöne aufweist, können doppelte Reihen von Pixelsequenznummern innerhalb einer Kachel vorliegen.

Die einzelnen Pixel der Kachel in diesem Beispiel haben eine einzige Stelle im Verhältnis zu den anderen Pixel innerhalb der Kachel und können in diesem Beispiel als Pixel mit den Folgenummern 1 bis 18 identifiziert werden. Im Allgemeinen hängt die Form der Kachelstruktur und die Anzahl der Pixel darin und die Ausrichtung der Kachel von der Rasterfrequenz und dem Rasterwinkel ab. In Fig. 21-2 werden die einzelnen Pixel in der Kachel durch die Folgenummern 1 bis 18 identifiziert. In Fig. 21-3 wird die Bildfläche mit den Folgenummern der jeweiligen Kacheln aufgefüllt. In Fig. 21-4 und 21-5 sind die Ergebnisse einer Suche nach den sich wiederholenden rechteckigen Blöcken von Folgenummern in der Bildebene dargestellt. Wie zu sehen ist, wird ein sehr kleiner sich wiederholender Block gefunden, der die Blockbreite (Bw) von sechs Folgenummern und eine hohe Blockhöhe (Bh) von 3 Folgenummern aufweist. Wie ebenfalls zu sehen ist, beginnt der zweite Abschnitt von Blöcken an einer beabstandeten Position von 3 Folgenummern und dies wird als Blockoffset oder Bs bezeichnet.

Nachdem die Parameter der Blockbreite, Blockhöhe und des Blockoffsets bestimmt worden sind, können die Werte für die LUT der Wiedergabewerte die Folgenummern der Pixel ersetzen. Für diese spezielle Bildebene sind die Folgenummern für die Pixel für alle Kachelgraustufenwerte 1-255 für ein acht Bits pro Pixel System konsistent. Dennoch entspricht jedem Kachelgraustufenwert eine bestimmte Folgenummer in der Kachel einem bestimmten Wiedergabewert. Dies ist in der Fig. 21-6 dargestellt, die zeigt, dass für den Graustufenwert 2 das Pixel mit der Folgenummer 1 einen wiedergegebenen Graustufenwert von 106 aufweist, während alle anderen Pixel in dem Block einen für die Kachel gerenderten Grauwert von 0 aufweisen. In diesem Beispiel der Kachel mit einer Graustufe von 128 ist zu sehen, dass nur ein paar Pixel in einer Kachel gerenderte Werte von 0 aufweisen, während andere Pixel gerenderte Pixelwerte aufweisen, die nicht 0 sind. Bei der Kachelgraustufe 255 haben in diesem Beispiel alle Pixel einen gerenderten Wert von 255.

Die Fig. 23(a)-(c) zeigen die Kachelstruktur für eine andere Bildebene, die eine Bildebenenstruktur für eine Kachel mit vier Zellen oder Halbtönen innerhalb dieser Kachelstruktur aufweist. Diese Kachelstruktur entspricht einer Bildebene mit 171 Linien pro Inch bei einem Rotationswinkel von 0 Grad. Wie in der Fig. 23(a) zu sehen ist, weisen die vier Zellen drei verschiedene Formen auf. Eine Blockstruktur für diese Kachel ist auch in Fig. 23(a) zu sehen. Diese Blockstruktur weist die Blockhöhe von 7 ohne Blockoffset auf. In Fig. 23 (b) und (c) sind die Blockstruktur und die Kachelstruktur mit den jeweiligen gerenderten Pixelwerten für die Kachelgraustufen 2 und 128 für einen Halbtondot mit einem verteilten dotähnlichen Wachtumsmuster gezeigt. Bei dieser Art von Halbtondotwachstumsmuster von Graustufendots in einer Zelle verteilt sich das Wachstum auf mehrere Pixelelemente in der Zelle, wenn die Zellengraustufen zunehmen. Dieses Wachtumsmuster ist anders als das Wachstumsmuster von ausgefüllten Dottypen, in denen das Wachstum der Zellengraustufen dazu neigt, durch ein Erhöhen der Graustufe eines Pixels zuzunehmen, bis das Pixel eine maximale Graustufe erreicht. An diesem Punkt neigt das Graustufenwachstum der Zelle dazu, an einer nächsten Pixelstelle in der Zelle zuzunehmen. Es ist auch anzumerken, dass die Ziegelstruktur der Kachelstruktur in diesem Beispiel entspricht.

Um gerenderte Bildebenenwerte für ein Feld zu erzeugen, werden die verschiedenen Feldparameter, z. B. der Rasterwinkel, die Linien pro Inch, die Anzahl der Graustufen pro Pixel in Betracht gezogen. Zusätzlich wird die Art des Dottreibers und des Dotartwachstumsmusters miteinbezogen. Ein Beispiel für einen Dottreiber ist in Fig. 24 für einen Dottreiber mit einer Größe von 16 × 16 mit einer kreisförmigen oder spiralförmigen Art von Wachstumsmuster, in dem die Dots in einer Zelle dazu neigen, von der Mitte nach außen zu wachsen. Andere Arten von Dottreibern können verwendet werden und für andere Formen von Wachstumsmustern, wie z. B. einem Wachstum entlang einer Linie oder einer Ellipse geeignet sein. Diese Faktoren können in einen Dotzugehörigkeitsgenerator eingegeben werden, der die Zellen innerhalb einer Kachel und den Beitrag von Überlauf zwischen Pixelstellen von benachbarten Zellen betrachtet, die einen Teil der Kachel bilden. Ein Bildebenenprofilbauer kann dann verwendet werden, um die Graustufe insgesamt zu bestimmen, indem die Belichtungswerte an den Pixelstellen, die noch nicht quantisiert sind, summiert werden. Ein Bildebeneprofilquantisierer quantisiert dann die wiedergegebenen Werte der einzelnen Pixel, so dass diese Werte in Form einer ganzen Zahl, z. B. 0-255 in einem System mit einer acht Bits pro Pixel Bittiefe ausgedrückt werden können.

Es ist offensichtlich, dass eine Zuordnung eines gerenderten Bildebenenwerts nicht einschließt, dass dies ein Wert ist, der direkt an einen Drucker ausgegeben wird, da auch weitere Bildverarbeitungsvorgänge mit einbezogen werden können, nachdem die gerenderten Bildebenenwerte erhalten wurden. Also kann, wie hier beschrieben ist, ein gerenderter Bildebenenwert für ein bestimmtes Pixel einer bestimmten Schwellenwertanpassung unterworfen werden, um ein Auswahlkriterium für weiteres Verarbeiten, z. B. einen Kantenverbesserungsprozess oder ein Mischvorgang, einzuführen.

Ein funktionales Blockdiagramm von einem Beispiel eines Kantenverbesserungsprozesssystems, das in dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden kann, ist in Fig. 12 dargestellt. Wie oben beschrieben ist, findet die Eingabe in den GRET-Prozessor 28 in Form von einer binären Bitmap durch eine Anpassung von einer/m GRET einstellbare/n Schwelle/Detektor 26 statt. Dies gilt im Hinblick auf Daten, die dem Schwellenwerttest unterzogen werden. Die Datenausgabe von dem Mischvorgangsprozessor 24 wird umgeleitet zum GRET 28 oder zur Bypassauswahlvorrichtung 32. Die Eingabe in den GRET-Prozessor 28 ist eine binäre Bitmap, wobei der Terminus "binäre" Bitmap oder "binäres" Bild vom Fachmann so verstanden wird, dass er sich auf eine Bitmap oder ein Bild bezieht, in dem die Bildpixel entweder ganz oder im Wesentlichen ganz belichtet sind, oder nicht belichtet oder im Wesentlichen nicht belichtet sind, d. h. im Wesentlichen liegen keine Graustufenpixeldaten vor. Da der GRET-Prozessor 28 in diesem Beispiel Pixel mit einer Bittiefe von vier Bits pro Pixel verarbeiten kann, kann der Detektor 26 die acht Bits pro Pixelbilddaten in vier Bits pro Pixelbittiefe, die für den GRET-Prozessor nötig sind, umwandeln. Der Begriff "Graustufe" bezieht sich auf Bilddaten, in denen jedes Pixel von mehr als einem Bit an Daten wiedergegeben wird, um einen oder mehrere Grautöne zwischen ganz belichtet und ganz unbelichtet anzuzeigen. Natürlich hängt die tatsächliche Pixelfarbe von dem Farbtoner oder Pigment ab, der/das in einem Druckvorgang verwendet wird, um das Pixel zu entwickeln. Als ein Beispiel, in dem Bilddaten von vier binären Bits an Informationen wiedergegeben werden, weist eine binäre Bitmap Bilddaten auf, die von entweder 0 oder 15 wiedergegeben werden. Die binäre Bitmap umfasst Zeilen und Spalten dieser Bilddaten, wobei 0 ein unbelichtetes Pixel darstellen kann und 15 ein ganz belichtetes Pixel. Natürlich kann das auch umgekehrt werden. Die Entwicklung findet vorzugsweise an dem belichteten Pixelbereich statt und keine Entwicklung an dem unbelichteten Pixelbereich (bekannt als Entwicklung des ungeladenen Bereichs oder Umkehrentwicklung, wobei alternativ geladene Bereichsentwicklung auch verwendet werden kann). Zwar wird hier Bezug auf "belichtete" und "unbelichtete" Pixel genommen, dennoch kann in anderen Druck- oder Anzeigesystemen eine äquivalente Darstellung der Pixel je nach dem Wesen des Systems vorgesehen sein, insbesondere, wenn das Wesen des Systems keine Belichtung beinhaltet, z. B. ein Tintenstrahldrucker, bei dem Tinte aufgetragen wird.

In dem GRET-Prozessor 28 wird die derzeitige Pixelposition als Ausgabe von einem Bandspeicher 100 durch den Terminus n(i,j) bezeichnet. Sobelgradientenmasken 120, 140 für sowohl die horizontale als auch die vertikale Richtung arbeiten auf der Grundlage der binären Bitmapdaten n(i,j), um einen Gradienten x Operator (gx) und einen Gradienten y Operator (gy) zu erzeugen. Typische Sobelgradientenmasken, die verwendet werden können, umfassen die, die in der US 6,021,256 beschrieben sind, und auf die hier Bezug genommen wird. Andere Gradientenmasken können auch verwendet werden. Der Betrag des Gradienten (gm) wird dann von einem Prozessor 160 errechnet, indem die Quadratwurzel der Summe des Quadrats des Gradienten x Operators (gx) und des Quadrats des Gradienten y Operators (gy) für jede Stelle in der Bitmap genommen wird, um eine Gradientenbetragskarte herzustellen. Die Gradientenbetragskarte wird dann in einem Speicher 180 für einen späteren Gebrauch gespeichert. Auf ähnliche Weise wird der Gradientenwinkel (ga) 220 für jede Pixelstelle bestimmt, um eine Gradientenwinkelkarte 220 zu erzeugen. Zur einfacheren Benutzung ist der Gradientenwinkel (ga) vorzugsweise auf eine Auswahl von Gradientenrichtungen (gd) von einem Gradientenrichtungssortierer 240 beschränkt. Die Gradientenrichtung für jede Stelle wird in einem Speicher 260 gespeichert. Die Originalbitmapdaten und der Betrag des Gradienten (gm) sowie die entsprechende Gradientenrichtung (gd) werden an eine Entscheidungsmatrix 280 weitergegeben, die diese Information benutzt, um Kantenverbesserungsgraustufenausgabedaten auszuwählen, um die binären Bitmapdaten, die in den GRET-Prozessor gelangen, zu ersetzen. Die Entscheidungsmatrix 280 bestimmt, ob das zentrale Pixel eines Fensters in der binären Bitmap ein schwarzes oder ein weißes Pixel ist, ob das zentrale Pixel in einer einzigen Pixellinie liegt, und die Position des Pixels bezüglich einer fehlerhaften Stelle, indem die Pixeldaten mit einer Reihe von Kriterien, die von vorbestimmten Pixelwerten und dem Gradientenbetrag wiedergegeben werden, verglichen werden.

In Übereinstimmung mit den Regeln, die eine Reihe von Kriterien festsetzen, erzeugt die Entscheidungsmatrix 280 eine Adresse, die an eine LUT 30 weitergegeben wird. Die LUT 30 erzeugt kantenverbesserte Graustufenausgabedaten, die auf der Adresse beruhen, die von der Entscheidungsmatrix 280 erzeugt werden. Die verbesserten Graustufenausgabedaten ersetzen die binären Eingabedatenausgabe von dem Schwellenwert/Detektor 26 und schafft ein geglättetes Bild ohne abgezackte Kanten, wenn sie auf einen Graustufendruckkopf (z. B. einen Laser-, LED-, Thermal-, Tintenstrahl- oder einer anderen Art von Druckkopf) eines Druckers oder auf einen Graustufendisplay wie dem CRT oder einem anderen geeigneten Display angewendet werden. Es ist offensichtlich, dass das GRET-System als Computerprogramm, das auf einem normalen PC oder einem mit bestimmten Programmen ausgestatteten Computer ausgeführt werden kann oder als Hardware in Form eines Pipelineverarbeitungssystems umgesetzt werden kann, insbesondere in Form eines anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreises (ASIC) oder einer Kombination daraus. Die LUT 30 wie in Fig. 1 gezeigt kann eine Reihe von hohen/mittleren/niedrigen LUTs 30 sein, von denen jede durch eine Eingabe von einem GRET-Stärkeselektorsignal angewählt wird, um Einstellungen für die Art von oder die Stärke der Kantenverbesserung vorzugeben.

GRET mit variabler Stärke

Mit Bezug auf die Fig. 13 und 14-17 wird nachfolgend eine Beschreibung zum Einstellen der variablen Stärke der GRET-Ausgabe geliefert. In Fig. 14 ist ein Originalbild zu sehen, das binär ist, und durch acht Bits pro Pixel dargestellt wird, so dass der Wert 255 die Pixelbereiche anzeigt, an denen eine maximale Entwicklung stattfindet, wobei die Pixelbereiche, die mit 0 bezeichnet sind, keine Entwicklung oder keinen Hintergrund wiedergeben. Das Bild gibt mehrere Linien wieder, die von einer Ursprungsstelle ausgehen und in verschiedenen Winkeln relativ zu dem Ursprung verlaufen. Es ist anzumerken, dass ein Treppeneffekt oder eine Gezacktheit in bestimmten dieser ausstrahlenden Linien vorliegt. Es ist eine Aufgabe dieser Auflösungsverbesserungsvorrichtung zu versuchen, diese Gezacktheit zu minimieren, indem Graustufenpixel an bestimmten Stellen an der Peripherie der Linien platziert werden, damit eine relative Ebenheit erscheint. In Fig. 15 ist eine GRET-Ausgabe dargestellt, in der die LUT für eine mittlere Stärke eingestellt ist. Wenn die Fig. 16, 17 und Fig. 15 verglichen werden, ist festzustellen, dass sich die Graustufenwerte, die von dem GRET-Prozessor hinzugefügt werden, für hohe Stärke, mittlere Stärke und niedrige Stärke unterscheiden. Es ist auch zu beachten, dass Werte, die dem Wesen nach binär sind; d. h. 0 oder 255, nicht beeinflusst werden. So wird dem Bediener eine zusätzliche Einstellungsmöglichkeit an der Workstation WS gegeben, so dass er von ihm persönlich bevorzugte Eingabeeinstellungen in Richtung einer Verbesserung des Anti-Aliasing vornehmen kann. Der Bediener wählt nur aus, welche LUT (hoch, mittel niedrig) er/sie bevorzugt, um die Gezacktheit zu reduzieren.

Einstellbare Schwellenwerteingabe für GRET-Bearbeitung

In Fig. 19 ist ein Drucker oder Anzeigeapparat 400 dargestellt, der ein Bildverarbeitungssystem 10 wie oben beschrieben umfasst. Der Apparat umfasst ein Dokument, das von einem Scanner 410 gescannt wird, der ein 8-Bit Signal erzeugt, das die gescannte Dichte wiedergibt. Die rohen gescannten Bilddaten, die üblicherweise rot, grün oder blau (R, G, B) sind, können in einem Speicher 412 gespeichert werden und werden dann Farb- und anderen Bildverarbeitungsmethoden wie z. B. der Gammakorrektur 414 unterzogen. Wenn die Bilddaten in Form eines einfarbigen Farbsystems vorliegen, besteht Bedarf, die Farbbilddaten durch einen Farbkonvertierungsvorgang 416 in ein anderes Farbsystem zu konvertieren. Die umgewandelten Farbauszugsdaten, die üblicherweise mit einem Drucker verwendet werden, sind vorzugsweise C, Y, M, K. Wie oben angemerkt wurde, kann der Farbumwandlungsprozessor mit Unterfarbenbeseitigung und/oder Graukomponentenersetzung versehen sein, wie bekannt ist. Die Funktion der Unterfarbenbeseitigung liegt hauptsächlich darin, die bunten Farben (Gelb, Magenta und Zyan) in den dunklen oder fast neutralen Schattenbereichen zu reduzieren, um die Tonerhöhe oder die Tonerabdeckung zu reduzieren. Die Graukomponentenersetzung ist ähnlich, bezieht sich aber auf die Verwendung von schwarzem Toner für die Graukomponente aller Farben und ist nicht wie die Unterfarbenbeseitigung auf den beinahe neutralen Farbbereich beschränkt. Obwohl das Ziel dieser beiden Techniken verschieden ist, sind sie, was die Verwendung von schwarzem Toner zur Reduzierung einiger der bunten Toner in dem Bild anbelangt, ähnlich. Die Fig. 20(a) und (b) zeigen ein Beispiel der GCR und UCR mit einer braunen Mischfarbe. Die GCR-Funktion ermöglicht ein Ersetzen der Graukomponente der bunten Druckfarben oder Toner durch eine schwarze Prozessfarbe, was den gesamten Farbraum beeinflusst. Die ersetzte Menge kann je nach Wunsch eingestellt werden. Der Farbdruck bleibt derselbe. Weniger Farbe wird verwendet, um einen spezifischen Farbton zu schaffen, d. h. die Fläche wird reduziert. Das bedeutet, dass die Grauachse stabiler ist. Da weniger bunte Farben benutzt werden, können die Kosten gesenkt werden. UCR ist eine zusätzliche und wahlweise Einstelloption in der bunten Wiedergabe. In diesem Prozess wird die Graukomponente der bunten Druckfarben durch Schwarz in den neutralen Bildschatten ersetzt. Weniger Farbe wird gebraucht, um einen speziellen Farbton zu erzeugen, d. h. die Fläche wird verkleinert. Das bedeutet wieder, dass die Grauachse stabiler ist und weniger bunte Farben verwendet werden; auch bei der UCR können Kosten eingespart werden. Obwohl es bekannt ist, den Einsatz eines UCR und/oder GCR-Prozessors nach der Farbraumkonvertierung vorzusehen, wird er vorzugsweise während der Farbraumkonvertierung vorgesehen. Ein Problem, das mit der Verwendung von UCR und/oder GCR zusammenhängt, ist, dass die am meisten gesättigten Farbwerte, die aus der Verarbeitung hervorgehen, eventuell nicht die Stufen erreichen können, die ansonsten angeben würden, dass sie binären Datenbildinformationen entsprechen. Der Schwellenwert/Detektor 26 wird z. B. mit bestimmten vorprogrammierten Schwellenstufenwerten versehen, die über der Stufe des Schwellenwerts liegen, und die als binäre Informationen angesehen werden. Wenn bestimmte Farbumwandlungsprozesse verwendet werden, in denen alle Prozessinformationen unter den vorprogrammierten Schwellenwert fallen, dann wird angenommen, dass die gesamten Informationen einen nicht-binären Bilddatensatz bilden und werden durch den Bypass des GRET-Prozessors geschickt. Der Druckerbediener weiß, welche Farbumwandlungsprozesse verwendet werden, und kann daher durch die Einstellung der Schwellenwerteingabe in den einstellbaren GRET-Schwellenwert/Detektor 26 eine neue Schwellenwertstufe zur Verfügung stellen, wobei er in Betracht zieht, was im Wesentlichen als ein nützlicher Schwellenwert angesehen wird, über dem ein binärer Bilddatensatz liegen würde. Ein typischer binärer Datensatz könnte z. B. durch gesättigte Grauwerte in einem 8- Bittiefesystem wiedergegeben werden, in dem die Grauwerte als 254 oder 255 angesehen würden. Damit könnte ein Schwellenwert von 253 in dem Detektor 26 eingestellt werden. Dennoch können maximale Grauwerte nicht mehr als 253 betragen, insbesondere dann, wenn UCR und/oder GCR verwendet werden. Das würde darauf hinweisen, dass kein binärer Bilddatensatz vorliegt, und die Auswahl würde nur aus den Daten vorgenommen, die den GRET-Prozessor umlaufen hätten. Dieses Ergebnis widerlegt das Wesen der Bildinformation aufgrund der Verarbeitung in der Farbumwandlung. Um dieses Problem zu lösen, wird dem Bediener die Möglichkeit gegeben, durch eine programmierte und einstellbare Schwelleneingabe eine neue Schwelle für die Bestimmung, was als binärer Bilddatensatz gilt, festzusetzen, so dass dann eine verbesserte Steuerung zur Verfügung gestellt wird, um zu entscheiden, welche Bilddaten der Auswahl unterzogen werden, entweder Daten, die den GRET-Prozessor umgangen haben, oder Bilddaten, die den GRET-Prozess durchlaufen müssen. Daher würde z. B. dort, wo UCR und/oder GCR verwendet werden, der Bediener eine Schwelle festsetzen, die niedriger als 253 für den GRET-Schwellenwert/Detektor 26 ist, um sicherzugehen, dass einige der Informationen, die zur Ausgabe ausgewählt wurden, aus der GRET-Verarbeitung stammen. Alternativ dazu kann eine niedrigere Schwelle festgesetzt werden, in dem der Schwellenwert automatisch bei der Auswahl durch den Bediener zwischen Unterfarbenbeseitigung und/oder Graukomponentenersetzung geändert wird, oder eine Einstellung des Schwellenwerts gemäß dem Grad der Unterfarbenbeseitigung und/oder Graukomponentenersetzung durchgeführt wird.

Die rohen eingescannten Bilddaten können auch anderen Korrekturen unterzogen werden, wie aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt ist. Eingaben aus einer elektronischen Datenquelle 420 können auch von Seiten von Bilddaten geliefert werden, die nach der Rasterung durch einen Rasterbildprozessor (RIP) 422 auch in einen Auftragsbildzwischenspeicher (JIB) 424 eingegeben werden können. Eine oder mehrere Seiten von gerasterten Bilddaten von dem Scanner 410 oder der elektronischen Datenquelle 420 sind in dem Auftragsbildzwischenspeicher 424 gespeichert, vorzugsweise in komprimierter Form, was ein Drucken gesammelter Datenreihen durch ein elektronisches Wiederzirkulieren der Bilddaten in dem Auftragsbildzwischenspeicher ermöglicht, nachdem die Daten an den Drucker gesandt worden sind. In diesem Zusammenhang kann Bezug auf die US 5,047,955 genommen werden. Die Bilddaten werden für die letzte Ausgabe an einen Graustufendruckkopf oder eine Anzeige 470 an ein Bildverarbeitungssystem 10 wie es oben beschrieben ist ausgegeben. Der Druckkopf kann mit einer Korrektur von einer Schreiberschnittstellenkarte 460 zur Korrektur von Unregelmäßigkeiten der Wiedergabeelemente oder anderer bekannter Korrekturvorrichtungen oder -schemata wie z. B. die, die den Belichtungsgrad durch eine Pulsbreitenmodulation, Pulsintensitätsmodulation usw. einstellen, versehen sein. In diesem Zusammenhang ist Bezug auf die US 6,021,256 und die US 5,914,744 zu nehmen. Eine Gesamtkontrolle des Apparats kann vorgesehen sein, indem die Maschinensteuerung 426, die in der Form eines oder mehrerer Mikrocomputer, die auf geeignete Weise programmiert sind, um die Steuerung in Übereinstimmung mit den bekannten Programmierfähigkeiten zu liefern, vorgesehen sein kann, markiert wird. Eine Workstation WS liefert die Eingabe an die Markierungsmaschinensteuerung 426 von verschiedenen Auftragsparametern bezüglich des Druckauftrags, wie z. B. der Anzahl von Kopien, Papierauswahl usw. einschließlich des einstellbaren GRET-Schwelleneingabewerts, der von dem Detektor 26 verwendet wird, der GRET-Stärkenauswahl (hoch, mittel, niedrig LUT) und der Echtzeitfarbfeinabstimmung, die in der LUT 12 verwendet wird.

In einem erfindungsgemäßen Apparat belichtet der Druckkopf von z. B. 600 dpi-Auflösung eine gleichmäßig aufgeladene Fotoleitertrommel oder Bahn, und die Bahn wird mittels pigmentierter elektroskopischer Tonerpartikel entwickelt, um das Bild zu entwickeln. Das entwickelte Bild sowie die entwickelten Bilder anderer Farbauszüge werden dann entweder nacheinander in getrennten Vorgängen oder in einem Vorgang mittels eines Zwischenübergabeelements an ein Aufnahmeelement übertragen (s. US 6,075,965 für eine Beschreibung einer elektrofotografischen Mehrfarbenmaschine zum aufeinanderfolgenden Übertragen von Farbauszugsbildern auf einen Aufnahmebogen).

Eine Erweiterung dieses Verfahrens umfasst das Speichern von mehr als einer graphischen Bildebene innerhalb einer der LUTs, so dass verschiedene graphische Bildebenen innerhalb der gedruckten Seite (oder der nächsten Seite ohne Wiederaufladen der LUT) verwendet werden können. Natürlich müssen in diesem Fall mehr als eine Zeile von Bildebenenadressen gespeichert werden (in den Reihe und Spalten-LUTs). Ebenso muss eine Auswahlfunktion bezüglich der Frage, welche graphische Bildebene verwendet werden soll, an der Workstation WS vorgesehen sein.

Weitere Erweiterungen umfassen den Gebrauch eines irrationalen Bildebenenkoordinatenrechners (die Fehler für Rasterwinkel- und -frequenzerrechnung können sich fortpflanzen, so dass eine Einstellung der nachfolgenden Bildebenenblöcke erfolgen kann, um diese Fehler zu berichtigen), so dass irrationale Bildebenen verwendet werden können, und dass mehrere akkurate Rasterwinkel und -frequenzen zur Auswahl stehen, die dieses Verfahren mit einer niedrigeren Adressierbarkeitsausgabevorrichtung verwenden. Genauer gesagt, errechnet der Bildebenenkoordinatenrechner die LUT- Datenadressen für jeden Schritt durch einen Bildebenenblock und akkumuliert einen Ortungsfehler aufgrund des Durchschreitens des Blocks. Dieser Ortungsfehler wird korrigiert, indem Adressensprünge ausgeführt werden, wenn eine vorbestimmte Ortungsfehlerschwelle überschritten wird.

Somit ist eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Bearbeitung eines Graustufenbilddatensatzes beschrieben worden, der graphische oder nicht-gesättigte Textbilder und gesättigte Textbilder enthalten kann, wobei diese jeweiligen Bilder Halbtonbearbeitungsvorgängen und anderen Bearbeitungsvorgängen unterzogen werden können, die die Anti-Aliasing-Effekte reduzieren können.

Liste der Bezugszeichen

10

Bildverarbeitungssystem

12

Look-up Table (LUT)

14

adaptiver Bildebenenanalysierer

16

adaptive Mischkoeffizienten-LUT

18

Bildebenen-LUT

18

a gerade-Pixel-Bildebenen-LUT

18

b ungerade-Pixel-Bildebenen-LUT

20

Bildebenen-LUT

20

a gerade Pixel Bildebenen-LUT

20

b ungerade-Pixel-Bildebenen-LUT

21

a First in first out-Speicher (FIFO)

22

Bildadressenrechner

24

Mischvorgangsprozessor

24

a, b Mischvorgangsprozessor

26

GRET-einstellbarer Schwellenwert/Detektor

28

GRET-Anti-Aliasing Detektor

30

LUT

32

GRET oder Bypassauswahlvorrichtung

100

Bandspeicher

120

Sobelgradientenmaske

140

Sobelgradientenmaske

160

Prozessor

180

Speicher

220

Gradientenwinkelkarte

240

Gradientenrichtungssortierer

260

Speicher

280

Entscheidungsmatrix

400

Darstellungsvorrichtung

410

Scanner

412

Bildspeicher

414

Gammakorrektur

416

Farbkonvertierungsvorgang

420

elektronische Datenquelle

422

Rasterbildprozessor (RIP)

424

Auftragbildspeicher (JIB)

425

Farbauszugseitenspeicher

426

Maschinensteuerung

460

Schreiberschnittstellenkarte

470

Graustufendruckkopf/Anzeige
WS Workstation

Claims (10)

1. Verfahren zum Verarbeiten von Graustufenbilddaten, das die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
Durchführen von Halbtonbearbeitungsvorgängen an den Graustufenbilddaten, um halbtonbearbeitete Bildebenenbilddaten zu bilden;
Untersuchen eines aktuellen Pixels der halbtonbearbeiteten Bildebenenbilddaten mit Hinblick auf ein Testkriterium, um zu bestimmen, ob das aktuelle Pixel ein gesättigtes Farbtextbild ist; und
Auswählen der Graustufenbildverbesserungsverarbeitungsmodifikation des aktuellen Pixels für die Ausgabe, wenn der Untersuchungsschritt festlegt, dass das aktuelle Pixel das Kriterium erfüllt und ein gesättigtes Farbtextbild ist; und
Auswählen des aktuellen Pixelgraustufenwerts, wie er von den Halbtonbearbeitungsvorgängen für die Ausgabe bearbeitet worden ist, wenn der Untersuchungsschritt festlegt, dass das aktuelle Pixel das Textkriterium nicht erfüllt und kein gesättigtes Farbtextbild ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Graustufenbilddaten unabhängig durch mehrere Halbtonbearbeitungsprozessoren verarbeitet werden, und die Ausgabe der beiden Prozessoren gemischt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt des Untersuchens des aktuellen Pixels und mehrerer benachbarter Pixel des aktuellen Pixels überprüft wird, wie sich diese zu einem Schwellenwert verhalten.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein aktuelles Pixel, das das Kriterium erfüllt, ein gesättigtes Farbtextbild zu sein, auf einen Maximumwert konvertiert wird, bevor es von der Graustufenverbesserungsverarbeitungsvorrichtung verarbeitet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Graustufenverbesserungsverarbeitung des Weiteren einen binären Bilddatensatz umfasst, der so verändert wird, dass Graustufenpixel einer Dichte, die geringer als die maximale Dichte ist, hinzugefügt werden, um die Kantenübergänge glatt zu gestalten.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welches des weiteren die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
Untersuchen der Bilddaten mit Hinblick auf Kontrast und Erzeugen von Kontrastmischkoeffizienten in Reaktion auf die Untersuchung;
Durchführen von separaten Halbtonbearbeitungsprozessen, wobei die Bilddaten für die Farbsättigung in Bildebenen verschiedener Halbtonfrequenzen konvertiert werden;
Ausgeben der Ergebnisse der Bearbeitung von den separaten Halbtonbearbeitungsvorrichtungen, wobei die Ergebnisse alle von einem jeweiligen Mischkoeffizienten modifiziert werden.

7. Pixelprodukt herstellbar durch Graustufenbilddatenbearbeitung, die folgende Schritte umfasst:
Durchführen von mehreren separaten Halbtonbearbeitungsvorgängen an ersten Graustufenbilddaten, um mehrere halbtonbearbeitete Bildebenenbilddaten zu bilden;
Untersuchen eines aktuellen Pixels der ersten Graustufenbilddaten für den Kontrastindex;
Reagieren auf die Untersuchung, indem Mischkoeffizienten erzeugt werden, um das aktuelle Pixel zu bearbeiten;
Verarbeiten der mehreren separaten halbtonbearbeiteten Bilddaten mit den Mischkoeffizienten, um die halbtonbearbeiteten Graustufenbilddaten desselben aktuellen Pixels zu mischen, um ein gemischtes halbtonbearbeitetes aktuelles Graustufenpixel zu bilden;
Vergleichen der Graustufe des halbtonbearbeiteten aktuellen Pixels mit einem Schwellenkriterium;
Vorsehen einer Graustufenbildverbesserungsverarbeitungsveränderung des aktuellen Pixels für die Ausgabe, wenn die Graustufe des gemischten halbtonbearbeiteten aktuellen Pixels das Schwellenkriterium erfüllt; und
Vorsehen der aktuellen Pixelgraustufe, wie sie von den Halbtonbearbeitungsvorgängen für die Ausgabe bearbeitet wurde, wenn die Graustufe des gemischten halbtonbearbeiteten aktuellen Pixels das Schwellenkriterium nicht erfüllt.

8. Pixelprodukt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bearbeitungsschritt des Vergleichens auch die Graustufen der gemischten halbtonbearbeiteten benachbarten Pixel des aktuellen Pixels untersucht werden.

9. Vorrichtung zum Verarbeiten von Graustufenbilddaten mit:
ersten und zweiten Halbtonbearbeitungsvorrichtungen, die mehrere separate halbtonbearbeitete Bildebenengraustufenbilddaten bilden;
einer Eingabe an jede der Bildebenenverarbeitungsvorrichtungen, um Bilddaten einzugeben, die ein aktuelles Graustufenpixel wiedergeben;
einer Vorrichtung zum Untersuchen des aktuellen Pixels im Hinblick auf den Kontrastindex;
einer Vorrichtung, die auf den Kontrastindex reagiert, um Mischkoeffizienten zu erzeugen;
einem Mischvorgangsprozessor, der eine gemischte Halbtondatenausgabe für das aktuelle Pixel erzeugt;
einer Eingabe an den Mischvorgangsprozessor zum Eingeben von jeweiligen Ausgaben der ersten und zweiten Halbtonbearbeitungsvorrichtungen und der Mischkoeffizienten;
einer Graustufenbildverbesserungsverarbeitungsvorrichtung, die mit der Ausgabe des Mischvorgangsprozessors verbunden ist;
einem Detektor zum Untersuchen des aktuellen Pixels nachdem das aktuelle Pixel und die benachbarten Pixel den Mischvorgangsprozessor durchlaufen haben und zum Bestimmen, ob das aktuelle Pixel und die benachbarten Pixel einen im Wesentlichen binären Datensatz wiedergeben und zum Erzeugen eines Signals, das mit der Bestimmung in Zusammenhang steht; und
einem Selektor, der auf das Signal reagiert und der entweder die Graustufenbildverbesserungsverarbeitungsvorrichtungsausgabe auswählt oder einen Bypass auswählt, der eine gemischte Halbtondatenausgabe wiedergibt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor die Mischkoeffizienten von dem Kontrast innerhalb der Bilddaten bestimmt, und die Bilddaten für die Farbsättigung mit Halbtonbildebenen verschiedener Frequenzen konvertiert werden, wobei jede der Ausgaben der Halbtonbildebenen einen separaten Mischkoeffizienten aufweist.