專利名稱：圖象處理方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖象處理方法和裝置。更具體地講，本發(fā)明涉及一種圖象處理方法和裝置，用來進(jìn)行以任何倍率改變二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)的圖形變比處理和輸出具有不同象素密度的二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)。
所選擇的象素編碼方法、邏輯乘積方法、投影法和九圖塊法(Segmentation-by-nine)被認(rèn)為是以黑白二進(jìn)制數(shù)據(jù)表示的一個二進(jìn)制圖象的象素密度進(jìn)行轉(zhuǎn)換的方法。這些轉(zhuǎn)換象素密度的方法應(yīng)用于字符和線條繪圖。在一部圖文傳真機(jī)或文字處理機(jī)中，裝置的結(jié)構(gòu)簡單，因此，根據(jù)簡單的象素稀化和疊加處理以及經(jīng)由SPC方法典型化，進(jìn)行象素密度變換處理。
此外，根據(jù)簡單的稀化和疊加來處理每個點(diǎn)陣，通過圖形變比而取得經(jīng)改變倍率(一個經(jīng)變比處理的圖象)的無波紋圖形的圖象的一種技術(shù)，提供了應(yīng)用于網(wǎng)紋抖動(texlured dither)圖象的一個象素密度轉(zhuǎn)換方法。
在上述先有技術(shù)中，在使用簡單的稀化和疊加處理每個象素的情況下，能夠得到比較好的文字和線條繪制圖象。然而，當(dāng)上述處理方法應(yīng)用于一幅具有偽網(wǎng)膜版的圖象時(shí)，此時(shí)，在一個固定區(qū)域內(nèi)密度由黑色象素的密度表示，則黑色象素的圖形受到干擾，色調(diào)被破壞，產(chǎn)生了波紋圖形。例如，當(dāng)簡單的稀化和疊加處理每個象素應(yīng)用于通過誤差擴(kuò)散法(error-diffusion method)得到的一幅具有偽網(wǎng)膜版的圖象時(shí)，色調(diào)被破壞，得到一幅有干擾的圖象。類似地，當(dāng)這種處理方法應(yīng)用于一幅抖動的圖象，由于抖動矩陣的周期性出現(xiàn)及稀化和疊加處理，便使干擾也周期性地出現(xiàn)，并產(chǎn)生了波紋圖形。
另一方面，在抖動點(diǎn)陣作為單元的稀化和疊加處理過程中，抖動圖像以抖動矩陣單元表示密度，因此就有可能得到色調(diào)保持得比較好的變比處理的圖象。然而，根據(jù)抖動方法，對偽網(wǎng)膜版圖象而言，轉(zhuǎn)換倍率受到了限制，并且能被處理的圖象也受到了限制。
另一個缺點(diǎn)是，對于放大了的圖象中的字符和線條繪圖來說，交叉線的濃度差別變得明顯了。
本發(fā)明的一個目的是提供一種能進(jìn)行各種處理的圖象處理方法和裝置，這些處理通常用于濃淡變化多的圖象中，是通過將一個二進(jìn)制數(shù)字化的圖象轉(zhuǎn)變成密度數(shù)據(jù)完成的，即使對字符圖象和偽網(wǎng)膜版圖象混合的圖象，通過類似處理所得到的改變了倍率的圖象(經(jīng)變比處理的圖像)也能極好地保持密度。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種能進(jìn)行輪廓修勻處理和放大處理的圖象處理方法和裝置，放大處理決定在放大期間隨著放大從所考慮的一個象素的密度值和其周圍的象素的密度值得出的各個密度值，通過內(nèi)插法，使字符和線條繪圖中的交叉線的濃度差別變小。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供一種圖象處理方法和裝置，當(dāng)將一個二進(jìn)制值轉(zhuǎn)換多數(shù)值密度時(shí)，可以通過變化窗口來防止字符圖象的邊緣部分模糊，而這在進(jìn)行多數(shù)值轉(zhuǎn)換時(shí)是易于發(fā)生的，并且同時(shí)消除了偽網(wǎng)膜版圖象中的波紋圖形和偽輪廓，因此，可以得到一幅經(jīng)歷了象素密度轉(zhuǎn)換的高質(zhì)量的圖象。
根據(jù)本發(fā)明，為達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供了一種圖象處理裝置，將由主掃描方向上的X象素和輔助掃描方向上的Y象素組成的二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)輸入該裝置，并轉(zhuǎn)換成主掃描方向上的任何大小的X象素和輔助掃描方向上的任何大小的Y象素，然后作為二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)輸出，上述處理裝置包括輪廓修勻和放大裝置，用來通過一個任何整數(shù)的因子，即二進(jìn)制數(shù)據(jù)形成的主掃描方向上的因子n和輔助掃描方向上的因子m，將輸入的二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)的圖象尺寸進(jìn)行放大，并且通過根據(jù)放大前所考慮的一個象素周圍的周圍象素密度，確定與放大前所考慮的該象素有關(guān)的一組多象素的密度值，進(jìn)行輪廓修勻處理，還包括二進(jìn)制多值密度轉(zhuǎn)換裝置，用來從所考慮的象素密度和它周圍象素的密度計(jì)算二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)的多值密度，該數(shù)據(jù)是在放大處理期間由一個整數(shù)因子放大、從輪廓修勻和放大裝置得到的，以及計(jì)算在縮小處理期間輸入的二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)的多數(shù)值密度，還包括任意倍率改變裝置，用于以主掃描方向和輔助掃描方向上的任意倍率縮小從二進(jìn)制多數(shù)值密度轉(zhuǎn)換裝置得到的多數(shù)值密度的圖象數(shù)據(jù)的大小，最后還包括二進(jìn)制化裝置，用來對從任意倍率改變裝置得到的多數(shù)值密度的圖象數(shù)據(jù)二進(jìn)制化。
結(jié)果，任何原圖象，例如字符圖象或偽網(wǎng)膜板圖象，都能夠高質(zhì)量地按一定倍率改變。考慮到一幅具有偽網(wǎng)膜板的圖象，作為二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸入的原圖象被轉(zhuǎn)換成密度數(shù)據(jù)，并按一定倍率改變大小，因此能得到一幅極好地保留了密度的圖象。此外，考慮到字符圖象和線條繪圖，窗口尺寸依賴于倍率的改變量而變化，因此就有可能防止邊緣模糊，而這在進(jìn)行多數(shù)值轉(zhuǎn)換時(shí)是易于發(fā)生的。通過在放大期間進(jìn)行輪廓修勻和放大處理，就有可能得到一幅經(jīng)過了象素密度轉(zhuǎn)換的圖像，其中交叉部分的濃度差別被均勻地內(nèi)插好了。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)從以下結(jié)合附圖的說明中將看得很清楚，全部附圖中相同或相似的部分用同樣的參考號標(biāo)出。
圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施例中的表示圖形變比處理的流程圖;
圖2是第一實(shí)施例中的表示象素密度轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)的框圖;
圖3和圖4是圖2中輪廓修勻和放大電路結(jié)構(gòu)的框圖;
圖5是圖4中密度值確定電路結(jié)構(gòu)的框圖;
圖6是表示輪廓修勻和放大電路工作過程的時(shí)序圖;
圖7表示輪廓修勻和放大處理過程中的參考象素和經(jīng)再分的象素之間的相互關(guān)系;
圖8、圖9和圖10表示從5×5周圍象素密度值確定經(jīng)再分的象素密度值的圖形;
圖11和12表示從5×3周圍象素密度值確定經(jīng)再分的象素密度值的圖形;
圖13和14是圖2中多值轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)的框圖;
圖15表示4×4圖象數(shù)據(jù)和坐標(biāo)之間的關(guān)系;
圖16表示多值轉(zhuǎn)換的窗口加權(quán)率;
圖17是圖2中時(shí)序控制電路結(jié)構(gòu)的框圖;
圖18表示在倍率改變電路中原圖象和經(jīng)轉(zhuǎn)換的圖象之間的位置關(guān)系;
圖19元素示在以任何倍率縮小期間對時(shí)鐘信號稀化的電路框圖;
圖20是在主掃描方向上描述縮小的時(shí)序圖;
圖21和22是通過算術(shù)運(yùn)算獲得減小的象素密度的電路結(jié)構(gòu)框圖;
圖23是當(dāng)進(jìn)行縮小圖形變比時(shí)用來描述加權(quán)的圖;
圖24是圖2中二進(jìn)制化電路結(jié)構(gòu)的框圖;
圖25表示所考慮的一個象素和分配誤差的象素之間的關(guān)系;
圖26是圖24中誤差分配控制電路結(jié)構(gòu)的框圖;
圖27是第二實(shí)施例中的表示圖形變比處理的流程圖;
圖28是第二實(shí)施例中的表示象素密度轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)的框圖;
圖29是圖28中二進(jìn)制放大電路結(jié)構(gòu)的框圖;以及圖30和圖31是表示二進(jìn)制放大電路工作過程的時(shí)序圖。
本發(fā)明的最佳實(shí)施例將參照附圖在此做詳細(xì)說明。
對改變倍率處理(圖形變比處理)的說明(圖1)根據(jù)本實(shí)施例進(jìn)行的改變倍率處理的流程將參照圖1做詳細(xì)說明。
圖1為流程圖，展示了進(jìn)行倍率改變的處理過程，在主掃描方向的X象素的和在輔助掃描方向的Y象素的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，分別改變?yōu)樵谥鲯呙璺较虻腦象素和在輔助掃描方向的Y象素的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。在流程圖步驟S1中，決定是否不考慮主或輔助掃描方向而進(jìn)行放大處理。如果不進(jìn)行放大處理，即如果進(jìn)行縮小處理，程序就進(jìn)到步驟S3。在進(jìn)行放大處理時(shí)，程序進(jìn)到步驟S2。
(1)放大處理如果進(jìn)行放大處理，則在步驟S2進(jìn)行使輪廓修勻和放大的處理。按照該處理過程，通過伴隨著輪廓修勻和放大處理而進(jìn)行的象素密度轉(zhuǎn)換處理，在主掃描方向的X象素的二進(jìn)制數(shù)據(jù)和在輔助掃描方向的y象素的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成(nx×my)象素的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，這是以在主掃描方向的一個因子n(n＝〔X/x〕，其中〔a〕代表一個不小于a的整數(shù))和在輔助掃描方向的一個因子m(m＝〔Y/y〕，其中Y＞y)來改變倍率而得出的。下一步在步驟S3，利用與倍率變化率一致的一個窗口，將在步驟S2所取得的二進(jìn)制數(shù)據(jù)一個象素一個象素地進(jìn)行掃描，從窗口內(nèi)的二進(jìn)制圖象的象素圖形中計(jì)算出多值密度數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成(nx×my)象素的多值密度圖象數(shù)據(jù)。接著是步驟S4，通過在步驟S3的轉(zhuǎn)換所得到的(nx×my)象素大小的多值密度圖象數(shù)據(jù)受到一個時(shí)鐘和行同步信號的稀化處理，數(shù)據(jù)被圖形變比縮小至任何大小，然后轉(zhuǎn)換成(X×Y)象素的多值密度圖象數(shù)據(jù)。下一步在步驟S5，(X×Y)象素的多值密度圖象數(shù)據(jù)予以二進(jìn)制化處理，從而得到經(jīng)改變倍率的(X×Y)象素的二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)。
(2)縮小處理縮小處理時(shí)執(zhí)行步驟S3，利用與倍率變化率一致的一個窗口，將(x×y)象素二進(jìn)制數(shù)據(jù)一個象素一個象素地進(jìn)行掃描，從窗口內(nèi)的二進(jìn)制圖象的象素圖形中計(jì)算出多值密度數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成(x×y)象素的多值密度圖象數(shù)據(jù)。接著是步驟S4，通過在步驟S3的轉(zhuǎn)換所得到的(x×y)象素大小的多值密度圖象數(shù)據(jù)受到一個時(shí)鐘和行同步信號的稀化處理，對數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形變化后縮小至任何大小，然后轉(zhuǎn)換成(X×Y)象素的多值密度圖象數(shù)據(jù)。下一步在步驟S5，將(X×Y)象素的多值密度圖象數(shù)據(jù)給以二進(jìn)制化處理，從而得到經(jīng)改變倍率的(X×Y)象素的二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)。
在上述流程中，進(jìn)行了窗口掃描，其中參考象素各不相同，這取決于二進(jìn)制圖象被轉(zhuǎn)換成多數(shù)值密度圖象數(shù)據(jù)時(shí)的倍率比率。在放大處理時(shí)，一旦已對二進(jìn)制形式的數(shù)據(jù)進(jìn)行了放大處理，二進(jìn)制圖象就被轉(zhuǎn)換成多值密度圖象數(shù)據(jù)。結(jié)果就有可能得到這樣一個經(jīng)變比處理的圖象;在該圖象中，在進(jìn)行多值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)圖象邊緣部分出現(xiàn)的模糊現(xiàn)象被最大限度地抑除。此外，通過在放大時(shí)進(jìn)行輪廓修勻和放大處理重復(fù)放大時(shí)發(fā)生的交叉線濃度差別可以均勻地添改，這樣就可能得到一幅高質(zhì)量的字符圖象。
電路結(jié)構(gòu)說明(圖2)圖2是一個方框圖，展示了根據(jù)本實(shí)施例用于轉(zhuǎn)換象素密度的一個裝置的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)按順序說明該電路元件。
圖2中，數(shù)字100表示用于將數(shù)據(jù)輸入該裝置內(nèi)的一條數(shù)據(jù)線。具體地說，由一位(其中“1”表示黑，“0”表示白)表示的黑白二進(jìn)制數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)線100進(jìn)入該裝置。在進(jìn)行放大處理時(shí)，由線100輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)以通過在一個輪廓修勻和放大電路2中的輪廓修勻和放大而得到的主掃描方向的一個因子n(一個整數(shù))和輔助掃描方向的一個因子m(一個整數(shù))進(jìn)行放大。所得出的二進(jìn)制數(shù)據(jù)經(jīng)信號線200從選擇器6輸出到多值轉(zhuǎn)換電路3(兩者稍后將加以說明)，其中交叉線部分的濃度差別通過上述處理已被均勻地添改掉。在進(jìn)行倍率縮小時(shí)，電信號線100輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)自選擇器6至多值轉(zhuǎn)換電路3。選擇器6選擇在放大處理時(shí)自信號線200輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)和在縮小處理時(shí)自信號線100輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。所選擇的數(shù)據(jù)被送至多值轉(zhuǎn)換電路3。
在多值轉(zhuǎn)換電路3中，數(shù)據(jù)被暫時(shí)存儲在一個存儲器中(未示出)，而在任何所需的區(qū)域內(nèi)的圖象數(shù)據(jù)則被取出。多對包括一個所考慮的象素和其周圍的象素的區(qū)域進(jìn)行參照時(shí)，根據(jù)加權(quán)表輸出的一個窗口對多值密度圖象數(shù)據(jù)(例如，6位輸出時(shí)的“0”至“63”，其中“0”和“63”分別代表白和黑)進(jìn)行計(jì)算，并將多值數(shù)據(jù)經(jīng)信號線300輸送到一個可變功率電路4。下一步，可變功率電路4進(jìn)行圖形變比處理，通過一個圖象時(shí)鐘和行同步信號的稀化處理，將已由多值轉(zhuǎn)換電路3輸出的多值密度圖象數(shù)據(jù)減至任何所要求的大小。所得出的圖象數(shù)據(jù)經(jīng)信號線400輸送至一個二進(jìn)制化電路5。二進(jìn)制化電路5將由可變功率電路4輸入的多值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)據(jù)，并經(jīng)數(shù)據(jù)線500將二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸出。
將參照有關(guān)附圖，對具有上述配置的象素密度轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)加以說明。
對輪廓修勻和放大電路(圖3至圖12)的說明圖3和圖4展示了圖2所示輪廓修勻和放大電路的具體結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，將說明一個例子，其中數(shù)據(jù)以在主掃描和輔助掃描方向的因子2(加倍)來放大。要注意的是，通過將這些電路的數(shù)個結(jié)合使用，也可以用在主掃描方向的因子n和輔助掃描方向的因子m來放大。此外，通過再分來提高清晰度和放大的含義是一樣的。
在該電路中，當(dāng)所輸入的二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)被輸出時(shí)進(jìn)行再分，并且通過再分所考慮的象素而得到的象素密度是依賴于周圍象素的圖形而確定的，從而在字符圖象和線繪圖方面進(jìn)行交叉線的輪廓修勻處理。輸入到電路中的圖象時(shí)鐘CLK1、CLK2和行同步信號DB1、DB2從一個時(shí)序控制電路1(稍后說明)進(jìn)入。當(dāng)圖象時(shí)鐘CLK1和行同步信號DB1被以一個在主掃描方向的因子n和一個在輔助掃描方向的因子m的放大處理時(shí)，在多次處理后的對圖象時(shí)鐘CLK2進(jìn)行n分頻的結(jié)果和對行同步信號DB2進(jìn)行m分頻的結(jié)果，由時(shí)序控制電路1的選擇器120(圖17)有選擇地輸入。
圖3和圖4展示了用于保持所輸入的二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)的行存儲器211至215、移位寄存器22A至22Y、用于在進(jìn)行再分處理后對所輸入的矩陣數(shù)據(jù)決定各個象素密度的一個密度值決定電路230和用于在一行一行地將各個象素?cái)?shù)據(jù)同步傳送給圖象時(shí)鐘CLK2時(shí)，取出各個象素?cái)?shù)據(jù)的一個行選擇器240，該數(shù)據(jù)自密度值決定電路230并行輸入?，F(xiàn)參照附圖，詳細(xì)說明該電路。
首先，在行存儲器組中的行存儲器211內(nèi)讀出在主掃描方向的二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)的一行，該數(shù)據(jù)按以下方式在行單元、在輔助掃描方向上移位行存儲器212→213→214→215。與時(shí)序控制電路1輸出的CLK1同步地讀出來自存儲器211至215的圖象數(shù)據(jù)，這樣在輔助掃描方向的并行數(shù)據(jù)的五個象素被分別轉(zhuǎn)移至移位落存器22Y、22T、22O、22J、22E這樣轉(zhuǎn)移進(jìn)來的在輔助掃描方向的圖象數(shù)據(jù)的五個象素通過移位寄存器與CLK1同步被依次移位。從移位寄存器22A至22Y中取出五行X五個象素的矩陣數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)輸入至密度值決定電路230。
密度值決定電路230將象素?cái)?shù)據(jù)M11至M22輸出，該數(shù)據(jù)是通過將一個所考慮的象素(在本例中為在寄存器22M中的數(shù)據(jù))再分或分成四部分并進(jìn)行添加處理而得到的，所考慮的象素位于5×5矩陣的中心。所輸出的數(shù)據(jù)并行進(jìn)入選擇器240。行選選器240選擇輸出線的圖象數(shù)據(jù)并與輸出圖象時(shí)鐘CLK2同步輸出經(jīng)再分的圖象數(shù)據(jù)。圖5和圖6展示了行選擇器240的詳細(xì)情況。
在圖5中，來自密度值決定電路230的添加象素?cái)?shù)據(jù)M11M12、M21、M22在再分之前與象素的圖象時(shí)鐘CLK1同步進(jìn)入多路傳輸器241、242。由多路傳輸器241、242選擇被輸出行的象素?cái)?shù)據(jù)(本例中為M11、M12)，所選的象素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)入“與”門243、244。一個由“與”門243、244和“或”門245組成的選擇器根據(jù)CLK1對其密度在主掃描方向已加倍的象素?cái)?shù)據(jù)(例如M11、M12)進(jìn)行選擇。所選的象素?cái)?shù)據(jù)最后送至一個D觸發(fā)器246，它與象素時(shí)鐘CLK2同步輸出在圖5“輸出”處所示的那類經(jīng)再分的圖象數(shù)據(jù)。
每當(dāng)在行存儲器221中與DB1同步讀出圖象數(shù)據(jù)的一行時(shí)，多路傳輸器241、242被連續(xù)倒換，與DB2同步取出經(jīng)再分的象素?cái)?shù)據(jù)的兩行，從而能取得由在輔助掃描方向的因子2再分的圖象數(shù)據(jù)。
在密度值決定電路230中，一個標(biāo)記自圖象識別裝置輸入。后者是用來判斷所考慮的象素是否是一個字符或線繪圖區(qū)域，或者是否是一個偽網(wǎng)膜板區(qū)域。在偽網(wǎng)膜板時(shí)，來自所考慮的象素所在的移位寄存器22M的輸入數(shù)據(jù)照原樣輸出至M11至M22。這樣，如果斷定所考慮的象素為一個偽網(wǎng)膜板圖象象素，上述處理方法使不用偽插就輸出經(jīng)再分的象素?cái)?shù)據(jù)成為可能，從而避免了對偽網(wǎng)膜板進(jìn)行輪廓修勻和放大處理所產(chǎn)生的有害的副作用。
此外，通過將密度值決定電路230的輸出作為新的矩陣數(shù)據(jù)來使用，重復(fù)同樣的處理過程，就可能獲得一幅高密度經(jīng)轉(zhuǎn)換的圖象，該圖象的密度在主掃描方向和輔助掃描方向被乘以四倍或八倍，等等。
接著，將詳細(xì)說明輸入至密度值決定電路230的矩陣數(shù)據(jù)與經(jīng)輸出的再分圖象數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。圖7展示了根據(jù)本實(shí)施例的一個參考象素和再分象素圖。在圖7中，M代表所考慮的象素，A至Y代表參考象素，M11至M22代表經(jīng)再分的象素。圖8、圖9和圖10展示了與參考象素密度值比較，用于決定各個經(jīng)再分的象素密度值的圖形。
在圖8至圖10中，不參考打叉的象素。在決定密度值的圖形中，參考象素判斷所考慮的象素是否是一條交叉線的部分、表示一個直角的一部分或一些其它部分。在圖8至圖9中，(a)至(l)展示了在所考慮的象素是一個白色象素時(shí)進(jìn)行內(nèi)插處理的圖形。在(a)例時(shí)，圖7中的參考象素H和L是黑色，參考象素I和Q是白色，在(a)例中判斷所考慮的象素是一條黑色交叉線的一部分，其斜度為tanθ＝1。M11的密度由白色轉(zhuǎn)為黑色。同樣，在(b)例至(d)例，圖形(a)每次對稱地依次轉(zhuǎn)90°在(e)例時(shí)，圖7中的參考象素H、I和L是黑色，參考象素Q是白色，在(e)例中判斷所考慮的象素是一條黑色交叉線的一部分，其斜度為tanO＝ 1/2 。M11和M12的密度由白色轉(zhuǎn)為黑色。在(f)例至(h)例，圖形(e)每次對稱地依次轉(zhuǎn)90°在(i)例至(l)例，圖形(e)被翻轉(zhuǎn)，然后每次依次轉(zhuǎn)90°。另一方面，(m)例至(t)例展示了當(dāng)所考慮的象素是一個黑色象素時(shí)進(jìn)行內(nèi)插的圖形。在(m)例時(shí)，圖7中的參考象素G、H、I、J和L是白色，參考象素Q是白色，在(m)例中判斷所考慮的象素是一條白色交叉線的一部分，其斜度為tanO＝1/3。M11和M12兩個象素的密度由黑色轉(zhuǎn)為白色。同樣，在(n)例至(p)例，該圖形每次對稱地依次轉(zhuǎn)90°。在(q)例至(t)例，圖形被翻轉(zhuǎn)，然后每次依次轉(zhuǎn)90°。
現(xiàn)在將說明在每個圖形中的內(nèi)插處理的各個操作。
(1)檢測直角當(dāng)遇到一個不是上述那樣的圖形時(shí)，密度不被轉(zhuǎn)換，每個再分象素的密度與原圖象的密度一致。例如，當(dāng)所考慮的象素是白色而參考象素H、I、L、Q是黑色時(shí)，斷定出現(xiàn)一個直角部分，不執(zhí)行內(nèi)插處理，并且將直角部分清楚地復(fù)制。
(2)檢測交叉線的斜度當(dāng)所考慮的象素為一個白色圖形，如在圖形(a)至(l)，在圖形(a)至(d)內(nèi)的密度由白色至黑色轉(zhuǎn)換的，經(jīng)再分的象素的數(shù)目與在圖形(e)至(l)內(nèi)的不同。通過這樣檢測一條交叉線的斜度和改變?nèi)Q于斜度差異而經(jīng)過密度轉(zhuǎn)換的象素?cái)?shù)目，可以獲得對于陡些的交叉線和平緩些的交叉線來說，其輪廓更加平滑的一幅圖象。同樣，當(dāng)所考慮的象素為一個黑色圖形，如在圖形(m)至(t)，兩個象素經(jīng)過由黑色至白色的密度轉(zhuǎn)換，這樣就能對陡些的交叉線和平緩些的交叉線進(jìn)行更有效的輪廓修勻處理。
(3)防止取消對具有斜度為tanθ＝1、 1/2 、2的斜線的內(nèi)插效應(yīng)在所考慮的象素為一個白色圖形，如在(a)例至(l)例的情況下，經(jīng)過密度轉(zhuǎn)換的交叉線檢測圖形的斜度不同于在所考慮的象素為一個黑色圖形，如在(m)例至(t)例的情況下的斜度。
當(dāng)相對于在(a)至(l)圖形的各個象素，黑色與白色被轉(zhuǎn)換了的一個圖形被用在所考慮的象素是一個白色圖形的情況下，相對于交叉線tanO＝1、 1/2 、2，取消內(nèi)插處理。這樣，交叉線的步驟反被移位，而失去了內(nèi)插作用。因此，通過改變所考慮的象素為一個(a)至(l)的白色圖形時(shí)和所考慮的象素為一個(m)至(t)的黑色圖形時(shí)之間的交叉線檢測角(當(dāng)所考慮的象素是黑色時(shí)相對于tanQ＝1/3進(jìn)行處理)，就可能對交叉線tanO＝1、 1/2 、2也施加有效的輪廓修勻處理。
(4)防止由于一個細(xì)小的交叉線判斷而漏掉黑色交叉線當(dāng)所考慮的象素是一個黑色圖形，如圖形(m)至(t)，則指的是圖7所示的G、I、Q、S。然而，當(dāng)所考慮的象素是一個白色圖形，如圖形(a)至(l)，則并不指H、I、Q、S。換言之，對由連接著的各個點(diǎn)組成的黑色交叉線有效地施加了輪廓修勻處理，而對由連接著的各個點(diǎn)組成的白色交叉線不進(jìn)行輪廓修勻處理。這樣就可能防止漏掉細(xì)小的黑色對角線的連接，這樣漏掉是白色交叉線輪廓修勻處理所產(chǎn)生的副作用。
在其中由邏輯電路形成上述圖形的一個電路就是密度值決定電路230。該電路設(shè)計(jì)用作象素密度轉(zhuǎn)換的一個邏輯運(yùn)算單元。另一方法的一個例子是使用一個只讀存儲器，在其中寄存器A至Y的輸出被采用為25位地址輸入，M11至M22作為數(shù)據(jù)已經(jīng)寫入。
盡管說明過一個在主掃描方向和輔助掃描方向進(jìn)行加倍的例子，但是當(dāng)只在輔助掃描方向或主掃描方向進(jìn)行加倍時(shí)，也是以同樣方式進(jìn)行處理。圖11和圖12為，顯示感興趣的象素，周圍象素和當(dāng)在輔助掃描方向用因子2進(jìn)行放大時(shí)通過再分所考慮的象素而得到的象素之間的關(guān)系的圖形。當(dāng)在輔助掃描方向用因子2進(jìn)行放大時(shí)，在輔助掃描方向?qū)⑺紤]的象素一分為二，并按圖11和圖12所示關(guān)系來決定再分的象素密度已足夠。當(dāng)不是這些而是其它圖形時(shí)，所考慮的相應(yīng)象素被采用為經(jīng)再分的象素的密度值。當(dāng)在主掃描方向進(jìn)行加倍時(shí)，使用通過將圖11和圖12旋轉(zhuǎn)90°而得的結(jié)果便已足夠。此外，通過對在主掃描方向的加倍和在輔助掃描方向的加倍進(jìn)行各種不同組合，就可能通過在主掃描方向的一個因子n和在輔助掃描方向的一個因子m進(jìn)行輪廓修勻和放大處理。
對多值轉(zhuǎn)換電路的說明(圖13至圖16)現(xiàn)在參照圖13和14來說明圖2所示的多數(shù)值轉(zhuǎn)換電路3的具體結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本實(shí)施例的多數(shù)值轉(zhuǎn)換電路3包括行存儲器31a至31d、一個移位寄存器組320、一個加權(quán)表330、一個數(shù)據(jù)選擇多路傳輸器340、一個門電路組350、一個加法器360從加權(quán)表330輸出數(shù)據(jù)的一條數(shù)據(jù)線370和用于依賴信率變化率自加權(quán)表330選擇一個數(shù)據(jù)組的一條數(shù)據(jù)線380。根據(jù)所輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，所指的是包括所考慮的象素(i，j)和它的周圍象素的一個區(qū)域，計(jì)算出相應(yīng)于該區(qū)域內(nèi)每個象素的，由一個加權(quán)掩碼(在本實(shí)施例中，由加權(quán)表330輸出的矩陣數(shù)據(jù))加權(quán)的平均密度，并且將其作為多值密度數(shù)據(jù)(在六位時(shí)，最大值為63)被輸出。
現(xiàn)在詳細(xì)說明多數(shù)值轉(zhuǎn)換電路3的工作過程。首先，當(dāng)在主掃描方向或輔助掃描方向進(jìn)行放大處理時(shí)，二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)自輸入線200與圖象時(shí)鐘CLK2和行同步信號DB2同步輸入。在縮小處理時(shí)，二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)自輸入線100按原樣與圖象時(shí)鐘CLK2＝CLK1和行同步信號DB2＝DB1同步輸入。所輸入的二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)首先在行存儲器組310的行存儲器31a中讀出，該數(shù)據(jù)通過行存儲器以在輔助掃描方向的31b→31c→31d的方式與行同步信號DB2同步按順序逐行移位。
自行存儲器31a至31d將在輔助掃描方向的并行數(shù)據(jù)的四個象素與圖象時(shí)鐘CLK2同步讀出，該數(shù)據(jù)被移至移位寄存器組320。在移位寄存器組320中，將圖象數(shù)據(jù)依次與圖象時(shí)鐘CLK2同步移位，將具有四個象素乘四行的一個矩陣的圖象數(shù)據(jù)取出，該數(shù)據(jù)作為由16位組成的矩陣數(shù)據(jù)被輸入到門電路組350。如在移位寄存器C3中鎖存的數(shù)據(jù)被采用為所考慮的象素(i，k)，那么，如圖15所示，周圍象素的每一個將會是這樣的數(shù)據(jù)，其中A1為(i-2，j-2)，A2為(i-1，j-2)，A3為(i，j-2)，以及A4為(i+1，j-2)，并且以同樣方式，B1為(i-2，j-1)，B2為(i-1，j-1)，B3為(i，j-1)，B4為(i+1，j-1)，C1為(i-2，j)，C2為(i-1，j)，C4為(i+1j)，D1為(i-2，j+1)，D2為(i+1，j+1)，D3為(i，j+1)，以及D4為(i+1，j+1)。
事先在加權(quán)表330內(nèi)存儲了幾種類型的大小為4×4的矩陣數(shù)據(jù)。輸出到門電路組350的矩陣數(shù)據(jù)的和在加權(quán)表330中被歸一化，以便達(dá)到多值輸出的最大值(在六位輸出時(shí)，最大值為63)。圖16展示了向加權(quán)表330中各個象素進(jìn)行加權(quán)的一個例子。例如，在90%縮小率時(shí)，使用相對于所考慮的象素具有大的特定權(quán)的一個3×3窗口(通過對3×3窗口周圍的象素加權(quán)成“0”而得到大小為3×3的窗口)，如圖16(b)所示。在一個大的縮小率時(shí)，使用圖16(c)所示的那類偏平窗口。在縮小率小于50%時(shí)，根據(jù)縮小率將窗口大小擴(kuò)大。
用于選擇與倍率變化率一致的一個窗口的地址數(shù)據(jù)經(jīng)過信號線380被輸入至數(shù)據(jù)多路傳輸器340，依靠地址數(shù)據(jù)選擇出加權(quán)表330中矩陣數(shù)據(jù)組的一個，所選出的數(shù)據(jù)被輸入至門電路組350。當(dāng)取自鎖存器A1至D4的圖象數(shù)據(jù)表現(xiàn)為一個黑色象素，對應(yīng)于各個鎖存器的門電路組350中的門打開，由數(shù)據(jù)選擇多路傳輸器340輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被輸出至加法器360。當(dāng)圖象數(shù)據(jù)表現(xiàn)為一個白色象素，對應(yīng)于各個鎖存器的門關(guān)閉，“0”被輸出至加法器360。
由加法器360計(jì)算門電路組350輸出的數(shù)據(jù)之和，該和作為所考慮的象素的多值數(shù)據(jù)經(jīng)信號線300輸出。本實(shí)施例中的信號線380依賴倍率變化率輸入數(shù)據(jù)。然而，通過預(yù)先將窗口(該窗口具有用于一個字符或線繪圖或用于一個偽網(wǎng)膜板圖象的適當(dāng)加權(quán)值)存入加權(quán)表330，通過輸入加上了來自一個圖象識別電路(該電路識別所考慮的象素是一個偽網(wǎng)膜版區(qū)域，還是一個字符/線繪圖區(qū)域)識別結(jié)果的數(shù)據(jù)，和選擇相對于各個圖象區(qū)域的各矩陣數(shù)據(jù)，可以獲得一個具有更好畫面質(zhì)量的多值圖象。
在本實(shí)施例中，用于計(jì)算多數(shù)值數(shù)據(jù)參考象素區(qū)域由四個象素×四行組成。然而，這并不是一個限制，因?yàn)橥ㄟ^增加或減少行存儲器、移位寄存器、門電路和加權(quán)表可以輕易地增加或減少參考象素區(qū)域。
對可變功率電路(圖17至圖23)的說明現(xiàn)在詳細(xì)說明用于使多值圖象數(shù)據(jù)受到縮小處理的可變功率電路4。
首先，利用可變功率電路4來縮小一個圖象的處理過程是通過圖象時(shí)鐘和行同步信號稀化來進(jìn)行的。由于結(jié)構(gòu)簡單，這個處理方法將以SPC(被選象素編碼)方法為例說明，在SPC方法中，被轉(zhuǎn)換的圖象采取與原象素最接近的象素值。
在進(jìn)行說明之前，得先參照圖17詳細(xì)說明時(shí)序控制電路1，該電路在縮小處理后輸出一個圖象時(shí)鐘信號CLK3和一個行同步信號DB3。
在圖17中，數(shù)字110表示用來產(chǎn)生一個基準(zhǔn)時(shí)鐘的石英振蕩器，數(shù)字120表示用來輸出圖象時(shí)鐘CLK1、CLK2和行同步信號DB1、DB2的一個選擇器(它選擇一個圖象時(shí)鐘和一個行同步信號)，數(shù)字130表示用來依靠在主掃描方向的可變功率電路的縮小率進(jìn)行任何預(yù)定的時(shí)鐘稀化的一個主掃描圖象時(shí)鐘控制電路，數(shù)字140表示用來依靠在輔助掃描方向的可變功率電路的縮小率進(jìn)行任何預(yù)定的時(shí)鐘稀化的一個輔助掃描圖象時(shí)鐘控制電路。
在上述結(jié)構(gòu)中，選擇器120根據(jù)一個外部輸入的基準(zhǔn)時(shí)鐘CLK0選擇并輸出圖象時(shí)鐘CLK1、CLK2，它們是通過對基準(zhǔn)時(shí)鐘和行同步信號DB1、DB2分頻而獲得的，基準(zhǔn)時(shí)鐘在主掃描方向由輪廓修勻和放大電路2的倍率比率來決定，行同步信號DB1、DB2在輔助掃描方向同樣由輪廓修勻和放大電路2的倍率比率來決定。所輸出的圖象時(shí)鐘CLK2進(jìn)入主掃描圖象時(shí)鐘控制電路130，在該電路中輸入圖象時(shí)鐘CLK2根據(jù)可變功率電路4的縮小率受到稀化處理，由此輸出經(jīng)縮小的圖象數(shù)據(jù)的圖象時(shí)鐘CLK3。同樣，行同步信號DB2的稀化處理(它是在可變功率電路4內(nèi)在輔助掃描方向的縮小處理)在輔助掃描-行同步信號控制電路140內(nèi)執(zhí)行，由此輸出經(jīng)改變倍率的圖象數(shù)據(jù)的一個行同步信號DB3。
現(xiàn)在參照圖18來詳細(xì)說明主掃描圖象時(shí)鐘控制電路130的工作情況。
舉例說明，當(dāng)主掃描方向被降至rx/Rx(rx、Rx代表由減小率決定的任意整數(shù))時(shí)，如果原象素置于距離rx的間隔，如圖18所示，那么經(jīng)轉(zhuǎn)換的象素將置于距離Rx的間隔。如果我們讓△X＝Rx-rx不變，而使第一原象素的坐標(biāo)和第一經(jīng)轉(zhuǎn)換的象素的坐標(biāo)與原點(diǎn)一致，將△X加至每一個原象素，這樣第二原象素和經(jīng)轉(zhuǎn)換的象素距離之間的差是△X，第三原象素和經(jīng)轉(zhuǎn)換的象素距離之間的差是2△X。每當(dāng)相加的結(jié)果大于原圖象之間的距離rx，就將距離rx從相加的結(jié)果中減去，那時(shí)原圖象的坐標(biāo)向前移一。當(dāng)這樣計(jì)算了原圖象和經(jīng)轉(zhuǎn)換的圖象的距離之間的差并且根據(jù)計(jì)算結(jié)果將原圖象的坐標(biāo)前移時(shí)，原圖象也被按照某個根據(jù)縮小率而定的固定率前移。通過使余下的象素變成經(jīng)轉(zhuǎn)換的象素，依照縮小率進(jìn)行稀化處理。當(dāng)進(jìn)行類似處理，以2/rx作為在原點(diǎn)處的原圖象和經(jīng)轉(zhuǎn)換的圖象距離之間的差，原圖象的稀化是這樣進(jìn)行的選擇原原圖象最近的經(jīng)轉(zhuǎn)換的圖象。這等效于SPC(被選象素編碼)法。
參照圖19和圖20來詳細(xì)說明主掃描圖象時(shí)鐘控制電路130的工作情況，其中在主掃描方向的原圖象的象素大小為rxrx＝256。在圖19，數(shù)字410、420表示D觸發(fā)器，430表示帶有一條信號傳輸線的一個八位輸出加法器，440表示控制時(shí)鐘CLK2的一個門電路。如圖19所示，△X與CLK2同步被輸入到加法器430。在此△X為根據(jù)倍率變化率來決定的一個值。例如，當(dāng)縮小至8/11，我們得到△X＝256×11/8-256＝96。復(fù)位時(shí)加法器的輸出是rx/2＝128。經(jīng)信號線405輸出的加法處理的結(jié)果進(jìn)入D觸發(fā)器420并與CLK2同步被輸入至加法器430。由D觸發(fā)器420和430輸出的值由加法器430與圖象時(shí)鐘CLK2同步相加，這樣△X被連續(xù)加到先前剛得的加法結(jié)果中，只是自加法器430的輸出的8位數(shù)據(jù)通過信號線405被送回D觸發(fā)器420。
相應(yīng)地，每當(dāng)加法結(jié)果超過rx(256)，就減去rx。經(jīng)輸出線406輸出的加法器430傳輸信號使輸入到門電路440的圖象時(shí)鐘CLK2受到掩碼處理，通過將時(shí)鐘CLK2稀化而取得的圖象時(shí)鐘CLK3被輸出。如圖20所示，與圖象時(shí)鐘CLK2同步輸入的圖象數(shù)據(jù)由CLK3進(jìn)行抽樣，由此進(jìn)行了在主掃描方向的稀化處理。輔助掃描-行同步信號控制電路140的結(jié)構(gòu)與主掃描圖象時(shí)鐘控制電路130一樣，對行同步信號DB2進(jìn)行稀化處理，DB3被輸出。通過與在主掃描方向同樣的方式稀化行同步信號來進(jìn)行在輔助掃描方向的縮小。
在本實(shí)施例中，說明了這樣一個例子原圖象被稀化并被通過利用可變功率電路4稀化圖象時(shí)鐘和行同步信號而縮小。然而，也可能通過利用原圖象數(shù)據(jù)來處理而得到一個經(jīng)轉(zhuǎn)換的圖象和進(jìn)行改變倍率的處理。現(xiàn)在來說明本例中的改變倍率處理方法。
如上所述，可以取得原圖象與經(jīng)轉(zhuǎn)換的圖象的距離之間的差作為來自主掃描圖象時(shí)鐘控制電路130和輔助掃描-行同步信號控制電路140的一個輸出。相應(yīng)地，根據(jù)原圖象和改變了倍率的圖象之間的位置關(guān)系，對鄰近經(jīng)轉(zhuǎn)換的象素的圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)，計(jì)算經(jīng)轉(zhuǎn)換的圖象的密度，由此可能根據(jù)SPC方法獲得多色調(diào)密度數(shù)據(jù)，其倍率已被改變，該數(shù)據(jù)在密度保持方面極佳。至于加權(quán)方法，可以利用距離反此法。也可能利用區(qū)域占有率，即經(jīng)轉(zhuǎn)換的象素在原象素中所占的區(qū)域。圖23中由虛線包圍的部分代表原象素，由實(shí)線包圍的部分代表經(jīng)轉(zhuǎn)換的象素。
圖21和圖22為方框圖，展示了利用區(qū)域占有率時(shí)的一個密度計(jì)算電路的結(jié)構(gòu)。在這些附圖中有一個由行存儲器610a、610b、610D組成的行存儲器組610、一個移位寄存器組620、用于根據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)換的象素和原象素之間的位置關(guān)系計(jì)算各個象素加權(quán)值的一個加權(quán)系數(shù)計(jì)算電路630、由一組多路傳輸器640a、640b、640c、640d、640e、640f、640g、640h、640i組成的一個多路傳輸器組640和一個加法器650。在該結(jié)構(gòu)中，行存儲器組610和移位寄存器組620可以由多數(shù)值轉(zhuǎn)換電路3所圖示的例子的同樣方式來獲得表示鄰近經(jīng)轉(zhuǎn)換的象素(所考慮的象素)和原象素(周圍象素)的數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，圖示了一個例子，當(dāng)進(jìn)行超過50%的縮小時(shí)，考慮到經(jīng)轉(zhuǎn)換的象素受到相對于原象素的、最多至九個象素的影響，由上述電路將3象素×3行的矩陣數(shù)據(jù)取出?？赡芤远鄶?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路3所圖示的例子的同樣方式任意選取參考象素。
現(xiàn)在說明計(jì)算由加權(quán)系數(shù)計(jì)算電路630輸出的加權(quán)系數(shù)的方法。
如圖23所示，被原象素分的經(jīng)轉(zhuǎn)換的象素各個邊的長度(Rx-△xx，rx，△xx-rx，RY-△yy，ry，△yy-ry)是利用相加的結(jié)果和由主掃描圖象時(shí)鐘控制電路130和輔助掃描-行同步信號控制電路140輸出的傳輸信號(△xx，△yy)而得到的。在此△xx，△yy為原象素和包括傳輸信號在內(nèi)的經(jīng)轉(zhuǎn)換的象素的距離之間的差。當(dāng)經(jīng)轉(zhuǎn)換的象素沒有跨過原象素的三個象素時(shí)，各個邊的長度由RX-△xx，△xx，RY-△yy，△yy表示。經(jīng)轉(zhuǎn)換的象素在原象素中所占的區(qū)域是根據(jù)各邊的長度來計(jì)算的。例如，經(jīng)轉(zhuǎn)換的象素在原象素A中所占的區(qū)域a為(RX-△xx)×(RY-△yy)，經(jīng)轉(zhuǎn)換的象素在原象素B中所占的區(qū)域b為rx×(RY-△yy)隨后以同樣方式計(jì)算區(qū)域c、d、e、f、g、h和i。各個區(qū)域a、b、c、d、e、f、g、h和i由經(jīng)轉(zhuǎn)換的象素區(qū)域歸一化其結(jié)果用作相應(yīng)的象素的加權(quán)系數(shù)。原圖象與由主掃描圖象時(shí)鐘控制電路130和輔助掃描-行同步信號控制電路140輸出的經(jīng)轉(zhuǎn)換的圖象的距離之差△xx，△yy對加權(quán)做了專門的限定。因此，是以利用△xx，△yy作為表的地址，將加權(quán)數(shù)據(jù)存儲在一個只讀存儲器表內(nèi)，并以這個只讀存儲器代替加權(quán)系數(shù)計(jì)算電路630。在距離反比法中(distance inverse-proportion method)也可能用以這種方式使用一個只讀存儲器的結(jié)構(gòu)。
下一步，相對于由加權(quán)系數(shù)計(jì)算電路630取得的加權(quán)數(shù)據(jù)，進(jìn)行原象素密度的加權(quán)。在這個處理過程中，相對于原象素密度值的一個乘積i由多路傳輸器640a至640i取得，自各個多路傳輸器的輸出的和由加法器650取得，該和最終作為所考慮的象素的密度值被輸出。
對二進(jìn)制化電路的說明(圖24至圖26)圖24展示了圖2所示二進(jìn)制化電路5的結(jié)構(gòu)的一個具體例子。二進(jìn)制化電路5將已在多數(shù)值轉(zhuǎn)換電路4中被轉(zhuǎn)換成多數(shù)值數(shù)據(jù)的圖象數(shù)據(jù)再次轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)據(jù)并將已改變倍率的二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸出。所有二進(jìn)制化方法，如抖動法或平均誤差最小法均可用做二進(jìn)制化方法。在此使用錯誤分散法，利用該方法可以在對周圍象素進(jìn)行二進(jìn)制化的同時(shí)分散在進(jìn)行二進(jìn)制化時(shí)所產(chǎn)生的誤差，從而取得一個保持極佳密度的，經(jīng)圖形變比的圖象。
現(xiàn)參照附圖詳細(xì)說明利用誤差分散處理的二進(jìn)制化電路5。
圖24所示為鎖存數(shù)據(jù)的D觸發(fā)器51a至51d、用于一行延遲的一個行存儲器530、一個比較器540和一個誤差分配控制電路56。
在上述結(jié)構(gòu)中，經(jīng)過信號線400與圖象時(shí)鐘CLK3和行同步信號DB3同步輸入由可變動率電路4輸出的多數(shù)值(如在六位時(shí)，“0”至“63”)密度的圖象數(shù)據(jù)。在此通過加法器52d將所輸入的多數(shù)值密度數(shù)據(jù)(相應(yīng)于所考慮的象素的位置(i.j)的原因象的多數(shù)值密度數(shù)據(jù))加到被分配至這個象素位置的誤差之和中，所得到的信號被輸出到比較器540和誤差分配控制電路560。比較器540將在信號線上的數(shù)據(jù)與一個固定的閾值TH(例如，六位數(shù)據(jù)時(shí)為“32”)進(jìn)行比較。如果在信號線上的數(shù)據(jù)值大于閾值TH，“1”(黑色)與圖象時(shí)鐘CLK3和行同步信號DB3同步經(jīng)信號線500被輸出。如果在數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)值小于TH，“0”(白色)與這些信號同步經(jīng)信號線500輸出。
接下來，依靠二進(jìn)制化的結(jié)果，誤差分配控制電路560計(jì)算分配到周圍象素的誤差量56a至56d，如果輸出為白色，以由信號線550輸入的數(shù)據(jù)作為誤差，如果輸出為黑色，以信號線550的數(shù)據(jù)和常數(shù)T(在六位數(shù)據(jù)時(shí)為“63”)之差作為誤差。當(dāng)所考慮的象素位置為(i，j)，如圖25所示，由加法器52a至52d分別將誤差量信號56a至56d加到已分配給周圍象素(i-1，j+1)、(i，j+1)、(i+1，j+1)、(i+1，j)的誤差量中去。盡管被分配給誤差的象素量為所考慮的象素中的四個象素，這并不是個限制;這個數(shù)目很容易增加或減少。
現(xiàn)在參照附圖26詳細(xì)說明誤差分配電路560的結(jié)構(gòu)。
圖26展示了一個減法器561、一個選擇器562和用于進(jìn)行規(guī)定的乘法運(yùn)算的乘法器563a至563d。減法器首先計(jì)算通過將所分配的誤差加到原圖象密度而得到的修正密度信號550與來自信號570的信號(常數(shù)T＝63)之差(信號550-常數(shù)T)，然后將這個差輸出到選擇器562。依據(jù)自信號線500輸入的二進(jìn)制化的結(jié)果，如果二進(jìn)制化的結(jié)果為“0”(白色)，選擇前者(信號550)，如果二進(jìn)制化的結(jié)果為“1”(黑色)選擇后者(信號550-T)。所選擇的項(xiàng)目被輸出到乘法器563a至563d。如圖25所示，乘法器563a至563d對應(yīng)于周圍象素(i-1，j+1)、(i，j+1)、(i+1，j+1)、(i+1，j)，這些周圍象素有相對于所考慮的象素(i，j)的各自的加權(quán)值W1至W4。按照加權(quán)值，進(jìn)行以下乘法運(yùn)算，其結(jié)果被輸出至信號線56a、56b、56c和56d信號線56a＝(從選擇器562的輸入)×W1／
信號線56b＝(從選擇器562的輸入)×W2／
信號線56c＝(從選擇器562的輸入)×W3／
信號線56d＝(從選擇器562的輸入)×W4／
根據(jù)上述二進(jìn)制化的方法，可以獲得一個相對于偽網(wǎng)膜版的保持極佳密度的二進(jìn)制圖象。
根據(jù)本實(shí)施例，如上所述，不管所輸入的二進(jìn)制數(shù)字圖象是否是一個偽網(wǎng)膜版或字符圖象，都進(jìn)行從一個二進(jìn)制值轉(zhuǎn)換成多數(shù)值的處理，各個象素被轉(zhuǎn)換成多數(shù)值的密度，然后進(jìn)行改變倍率的圖形變化處理，由此可獲得一個具有任何圖形變化倍率的高質(zhì)量的圖象。在放大處理時(shí)，一個字符或線繪圖受到由所考慮的象素和其周圍象素決定的輪廓修勻和放大處理。結(jié)果，就可能修勻交叉線部分濃度的差異，當(dāng)放大一個字符或線繪圖時(shí)，這些差異往往變得很明顯。
現(xiàn)在參照


根據(jù)本發(fā)明的第二個實(shí)施例。
在前述第一個實(shí)施例中，輪廓修勻和放大是作為放大處理過程來進(jìn)行的。在第二個實(shí)施例中，放大處理是通過由一個整數(shù)因子放大一個二進(jìn)制數(shù)值來進(jìn)行的。
對圖形變比處理的說明(圖27)參照圖27詳細(xì)說明根據(jù)本實(shí)施例改變倍率處理的流程。
圖27是一個流程圖，展示了進(jìn)行改變倍率的處理，使得在主掃描方向的x象素二進(jìn)制數(shù)據(jù)和在輔助掃描方向的y象素二進(jìn)制數(shù)據(jù)改變?yōu)樵谥鲯呙璺较虻腦象素二進(jìn)制數(shù)據(jù)和在輔助掃描方向的Y象素二進(jìn)制數(shù)據(jù)。在流程圖步驟S11決定是否要不管主或輔助掃描方向而進(jìn)行放大處理。如果不進(jìn)行放大處理，即如果要進(jìn)行縮小處理，程序就進(jìn)入步驟S13。在放大處理時(shí)，程序進(jìn)入步驟S12。
(1)放大處理如果要進(jìn)行放大處理，在步驟S12執(zhí)行以一個整數(shù)因子進(jìn)行的二進(jìn)制放大處理。根據(jù)這個處理過程，在主掃描方向的x象素的二進(jìn)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和在輔助掃描方向的y象素的二進(jìn)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)覆蓋處理被轉(zhuǎn)換成通過以在主掃描方向的一個因子n(n＝〔X/x〕，其中〔a〕代表一個不小于a的整數(shù))和在輔助掃描方向的一個因子m(m＝〔Y/y〕，Y＞y)進(jìn)行圖形變化得出的(nx×my)象素的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。在步驟S12，利用與倍率變化率(即圖形變化率)一致的一個窗口，將在步驟S12得到的二進(jìn)制數(shù)據(jù)按象素逐個掃描，根據(jù)窗口內(nèi)的二進(jìn)制圖象的象素圖形計(jì)算多數(shù)值密度數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成(nx×my)象素多數(shù)值密度的圖象數(shù)據(jù)。接著是步驟S14，在步驟S14，在步驟S13中通過轉(zhuǎn)換得到的(nx×my)象素大小的多數(shù)值密度的圖象數(shù)據(jù)受到一個時(shí)鐘和行同步信號的稀化處理，數(shù)據(jù)被變化縮小到任何大小并轉(zhuǎn)換成(X×Y)象素的多數(shù)值密度的圖象數(shù)據(jù)。在步驟S15，(X×Y)象素的多數(shù)值密度的圖象數(shù)據(jù)受到二進(jìn)制化處理，由此得到(X×Y)經(jīng)改變倍率的象素二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)。
(2)縮小處理在縮小處理過程，執(zhí)行步驟S13，利用與倍率變化率一致的一個窗口，將(x×y)象素二進(jìn)制數(shù)據(jù)按象素逐個掃描，根據(jù)窗口內(nèi)的二進(jìn)制圖象的象素圖形計(jì)算多數(shù)值密度數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成(x×y)象素多數(shù)值密度的圖象數(shù)據(jù)。接著是步驟S14，在步驟S14，在步驟S13中通過轉(zhuǎn)換得到的(x×y)象素大小的多數(shù)值密度的圖象數(shù)據(jù)受到一個時(shí)鐘和行同步信號的稀化處理，數(shù)據(jù)被變化縮小到任何大小并轉(zhuǎn)換成(X×Y)象素的多數(shù)值密度的圖象數(shù)據(jù)。在步驟S15，(X×Y)象素的多數(shù)值密度的圖象數(shù)據(jù)受到二進(jìn)制化處理，由此得到(X×Y)經(jīng)改變倍率的象素二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)。
在上述流程中，進(jìn)行了窗口掃描，根據(jù)二進(jìn)制圖象被轉(zhuǎn)換成多數(shù)值密度圖象數(shù)據(jù)時(shí)的倍率比率，參考象素各個不同。在放大處理時(shí)，一旦對二進(jìn)制形式的數(shù)據(jù)進(jìn)行了放大處理，二進(jìn)制圖象便被轉(zhuǎn)換成多數(shù)值密度圖象數(shù)據(jù)。結(jié)果，可以獲得其邊緣部分模糊被最大限度地抑除的、經(jīng)過圖形變比的圖象。所述邊緣部分模糊出現(xiàn)在多值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)。
對電路結(jié)構(gòu)的說明(圖28)圖28是一個方框圖，展示了根據(jù)本實(shí)施例用于轉(zhuǎn)換象素密度的一個裝置的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在按順序說明電路元件。
在圖28中，數(shù)字100代表將數(shù)據(jù)輸入到裝置的數(shù)據(jù)線。具體地說，由一位(其中“1”表示黑，“0”表示白)表示的黑白二進(jìn)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)線100進(jìn)入裝置。在執(zhí)行放大處理時(shí)，自線100輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)由通過在一個二進(jìn)制放大電路7進(jìn)行疊加處理得到的以在主掃描方向的一個因子n(一個整數(shù))和以在輔助掃描方向的一個因子n(一個整數(shù))和以在輔助掃描方向的一個因子m(一個整數(shù))來放大。將由此得到的結(jié)果經(jīng)信號線700，由選擇器6送至多值轉(zhuǎn)換電路3。當(dāng)進(jìn)行倍率縮小時(shí)，由信號線100輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)直接輸入到選擇器6并由選擇器6輸出到多值轉(zhuǎn)換電路3。選擇器6在放大處理時(shí)選擇自信號線700輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，在縮小處理時(shí)選擇自信號線100輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。所選出的數(shù)據(jù)被送至多數(shù)值轉(zhuǎn)換電路3。
在多數(shù)值轉(zhuǎn)換電路3中，數(shù)據(jù)被暫時(shí)存儲在一個存儲器(未示出)中，在任何預(yù)定區(qū)域內(nèi)的圖象數(shù)據(jù)被取出。該區(qū)域包括一個所考慮的象素及其周圍象素，在參照該區(qū)域時(shí)，根據(jù)自一個加權(quán)表輸出的一個窗口計(jì)算多數(shù)值密度圖象數(shù)據(jù)(例如，在六位輸出時(shí)為“0”至“63”，其中“0”和“63)分別代表白色和黑色)經(jīng)信號線300將多數(shù)值數(shù)據(jù)輸出到可變功率電路4。接著，可變功率電路4改變倍率，通過一個圖象時(shí)鐘和行同步信號的稀化處理，將由多數(shù)值轉(zhuǎn)換電路3輸出的多數(shù)值密度圖象數(shù)據(jù)縮小到任何預(yù)定的大小。經(jīng)信號線400將所得圖象數(shù)據(jù)輸出至二進(jìn)制化電路5。二進(jìn)制化電路5將由可變功率電路4輸出的多數(shù)值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)據(jù)并經(jīng)數(shù)據(jù)線500將二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸出。
參照有關(guān)附圖將詳細(xì)說明具有上述配置的象素密度轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)。時(shí)序控制電路1、多數(shù)值轉(zhuǎn)換電路3、可變功率電路4、二進(jìn)制化電路5和選擇器6均與第一實(shí)施例一樣，因此不再說明。
對二進(jìn)制放大電路的說明(圖29至圖31)圖29為一個方框圖，展示了圖28所示二進(jìn)制放大電路7的結(jié)構(gòu)。如圖29所示，二進(jìn)制放大電路7包括一個行緩沖器710一個行緩沖器控制器720和一個D觸發(fā)器730。通過控制圖象時(shí)鐘CLK1、CLK2和行同步信號DB1、DB2進(jìn)行簡單的重復(fù)處理，由此而將二進(jìn)制圖象放大。首先，與圖象時(shí)鐘CLK1和由時(shí)序控制電路1輸出的行同步信號DB1同步，將以一位代表一個象素的二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)輸入到行緩沖器710。當(dāng)圖象時(shí)鐘CLK1和行同步信號DC1由在主掃描方向的一個因子n和在輔助掃描方向的一個因子m放大時(shí)，在覆蓋處理后由n對圖象時(shí)鐘CLK2分頻的結(jié)果和由m對行同步信號DB2分頻的結(jié)果經(jīng)時(shí)序控制電路選擇，輸入到二進(jìn)制放大電路。
接下來，自信號線100輸入的二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)與圖象時(shí)鐘CLK1和行同步信號DB1由行緩沖器控制器720同步寫入行緩沖器710。與此同時(shí)，二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)與CLK1和DB2同步被讀出和經(jīng)信號線740輸出。根據(jù)DB2和DB1的關(guān)系，每當(dāng)一行圖象數(shù)據(jù)被寫入，數(shù)據(jù)就被讀出m次，并由一個因子m在輔助掃描方向進(jìn)行放大處理。作為一個例子，在圖30展示了由一個因子2在輔助掃描方向進(jìn)行放大處理的情況。如圖所示，與DB1同步輸入的圖象數(shù)據(jù)與CB2被同步自存儲器讀出，并且在同一線上的數(shù)據(jù)被輸出兩次。
自行緩沖器710與圖象時(shí)鐘CLK1同步輸出的圖象數(shù)據(jù)經(jīng)信號線740進(jìn)入D觸發(fā)器730并由圖象時(shí)鐘CLK2進(jìn)行二次取樣。就是說，與CLK1同步輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的一位由CLK2進(jìn)行n次取樣，由此由一個因子n在主掃描方向進(jìn)行放大。圖31為一個時(shí)序圖，展示了由一個因子2在主掃描方向進(jìn)行放大的情況。
根據(jù)本實(shí)施例，如上所述，不管所輸入的二進(jìn)制數(shù)字圖象是否是一個偽網(wǎng)膜版或字符圖象，仍進(jìn)行自一個二進(jìn)制數(shù)據(jù)值至多數(shù)據(jù)值的轉(zhuǎn)換處理，各個象素被轉(zhuǎn)換成多值密度，然后進(jìn)行改變倍率處理，由此而得到一幅高質(zhì)量的偽網(wǎng)膜版的圖象。此外，當(dāng)二進(jìn)制數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成多數(shù)值數(shù)據(jù)時(shí)，二進(jìn)制數(shù)據(jù)如同在放大處理時(shí)被放大，由此消除了字符和線繪圖邊緣的模糊現(xiàn)象。同樣，可通過在多數(shù)值轉(zhuǎn)換時(shí)由圖形變化率改變加權(quán)值而獲得一幅高質(zhì)量的、經(jīng)改變倍率的二進(jìn)制圖象。
在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以制作出許多本發(fā)明的明顯地極不相同的實(shí)施例，因此應(yīng)該懂得，除在權(quán)利要求書內(nèi)規(guī)定的以外，本發(fā)明不限于本文中的具體實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于進(jìn)行圖形變化處理的圖象處理方法，它按任何倍率改變二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)，并輸出具有不同象素密度的二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)，其特征在于包括將二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成多值圖象數(shù)據(jù)的多值轉(zhuǎn)換步驟；將在所說的多數(shù)值轉(zhuǎn)換步驟轉(zhuǎn)換的多值數(shù)據(jù)縮小的縮小圖形變比步驟；以及將已經(jīng)在所說的縮小圖形變化步驟縮小了多數(shù)值圖象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)的二進(jìn)制值轉(zhuǎn)換步驟；其中當(dāng)進(jìn)行放大處理時(shí)，所說的方法還包括在執(zhí)行所說的多值轉(zhuǎn)換步驟階段之前將二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)放大的放大步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所說的放大步驟包括通過決定由再分所考慮的一個象素而得到的、依賴于所考慮象素的周圍象素密度的再分象素密度進(jìn)行輪廓修勻處理，以及在主掃描方向和/或輔助掃描方向用任何一個整數(shù)因子對二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行放大處理。
3.一種用于進(jìn)行圖形變比處理的圖象處理裝置，它按任何倍率改變二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)，并輸出具有不同象素密度的二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)，其特征在于包括將二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成多值圖象數(shù)據(jù)的多值轉(zhuǎn)換裝置;將由所說的多數(shù)值轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換的多值數(shù)據(jù)縮小的縮小圖形變比裝置;以及將已經(jīng)由所說的縮小圖形變比裝置縮小了的多值圖象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)的二進(jìn)制值轉(zhuǎn)換裝置;其中當(dāng)進(jìn)行放大處理時(shí)，所說的裝置還包括放大裝置，它在所說的多值轉(zhuǎn)換裝置處理階段之前，在主掃描方向和/或輔助掃描方向用任何一個整數(shù)因子對二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行放大處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其中所說的放大裝置通過決定由再分所考慮的一個象素而得到的、依賴于所考慮象素的周圍象素密度的再分象素密度進(jìn)行輪廓修勻處理，以及在主掃描方向和/或輔助掃描方向用任何一個整數(shù)因子對二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行放大處理。
5.一種圖象處理裝置，將由主掃描方向的X象素和輔助掃描方向的Y象素組成的二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)輸入該裝置，并轉(zhuǎn)換成主掃描方向的任何大小的X象素和輔助掃描方向的任何大小的Y象素，然后作為二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)輸出，其特征在于包括輪廓修勻和放大裝置，用來通過一個任何二進(jìn)制數(shù)據(jù)形式的整數(shù)因子，在主掃描方向和/或輔助掃描方向，將輸入的二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)的圖象尺寸進(jìn)行放大，并且通過根據(jù)放大前所考慮的一個象素周圍的周圍象素密度，確定與放大前所考慮的該象素有關(guān)的一組多象素的密度值，進(jìn)行輪廓修勻處理;二進(jìn)制多數(shù)值密度轉(zhuǎn)換裝置，用來從所考慮的象素密度和它周圍象素密度計(jì)算二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)的多值密度，該數(shù)據(jù)是在放大處理期間由輪廓修勻和放大裝置放大一個整數(shù)因子而得到的，以及計(jì)算在縮小處理期間輸入的二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)的多值密度;任意倍率改變裝置，用于以主掃描方向和輔助掃描方向上的任意倍率縮小從所說的二進(jìn)制多值密度轉(zhuǎn)換裝置得到的多值密度的圖象數(shù)據(jù)的大小;以及二進(jìn)制化裝置，用來對由所說的任意倍率改變裝置縮小的多值密度的圖象數(shù)據(jù)二進(jìn)制化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中所說的二進(jìn)制多數(shù)值密度轉(zhuǎn)換裝置依賴于圖象尺寸的變化率，改變當(dāng)進(jìn)行多值轉(zhuǎn)換時(shí)參考的窗口大小及二進(jìn)制數(shù)據(jù)的加權(quán)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中根據(jù)所考慮的象素是否包含在一個字符圖象區(qū)域中或一個偽網(wǎng)膜版區(qū)域中，改變當(dāng)進(jìn)行多值轉(zhuǎn)換時(shí)參考的窗口大小和二進(jìn)制數(shù)據(jù)的加權(quán)值。
8.一種圖象處理裝置，將由主掃描方向的X象素和輔助掃描方向的Y象素組成的二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)輸入該裝置，并轉(zhuǎn)換成主掃描方向的任何大小的X象素和輔助掃描方向的任何大小的Y象素，然后作為二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)輸出，其特征在于包括放大裝置，用來通過一個任何二進(jìn)制數(shù)據(jù)形式的整數(shù)因子，在主掃描方向和/或輔助掃描方向，將輸入的二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)的圖象尺寸進(jìn)行放大;二進(jìn)制多數(shù)值密度轉(zhuǎn)換裝置，用來從所考慮的象素密度和它周圍象素的密度計(jì)算二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)的多值密度，該數(shù)據(jù)是在放大處理期間由放大裝置放大一個整數(shù)因子而得到的，以及計(jì)算在縮小處理期間輸入的二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)的多值密度;任意倍率改變裝置，用于以主掃描方向和輔助掃描方向上的任意倍率縮小從所說的二進(jìn)制多數(shù)值密度轉(zhuǎn)換裝置得到的多數(shù)值密度的圖象數(shù)據(jù)的大小;以及二進(jìn)制化裝置，用來對由所說的任意倍率改變裝置縮小的多值密度的圖象數(shù)據(jù)二進(jìn)制化。
全文摘要
當(dāng)放大時(shí)，由一個輪廓修勻和放大電路對二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行輪廓修勻處理，并且該數(shù)據(jù)在主、輔掃描方向分別擴(kuò)大整數(shù)n和m倍。當(dāng)減小時(shí)，該數(shù)據(jù)從選擇器送至多數(shù)值轉(zhuǎn)換電路，并暫存二進(jìn)制圖象，提取任何區(qū)域的二進(jìn)制圖象，當(dāng)參考包括所考慮的象素及其周圍象素的區(qū)域時(shí)，根據(jù)加權(quán)表輸出的窗口計(jì)算多數(shù)值密度的圖象數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)送至可變功率電路，然后縮小多值密度數(shù)據(jù)，所得結(jié)果送至二進(jìn)制化電路，轉(zhuǎn)變成的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被輸出。
文檔編號H04N1/393GK1065146SQ9210182
公開日1992年10月7日 申請日期1992年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月18日
發(fā)明者牛田勝利, 坂內(nèi)佑一, 山本邦浩 申請人:佳能株式會社