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Dokumentenidentifikation DE69826597T2 17.11.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0000902393
Titel Bildverarbeitungsverfahren und thermischer Übertragungsdrucker
Anmelder Alps Electric Co., Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Kim, Tal-guk, Iwate-gun, Iwate-ken, JP
Vertreter Klunker, Schmitt-Nilson, Hirsch, 80797 München
DE-Aktenzeichen 69826597
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 14.08.1998
EP-Aktenzeichen 983065152
EP-Offenlegungsdatum 17.03.1999
EP date of grant 29.09.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 17.11.2005
IPC-Hauptklasse G06T 5/00

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern eines durch Werte zweiter Ableitung erzeugten Bildes, ein Bildkonturen-Hervorhebungsverfahren oder Gewichtungsverfahren basierend auf dem Rekonstruktionsverfahren, und einen Thermotransferdrucker zum Ausführen einer Aufzeichnung basierend auf dem Konturen-Gewichtungsverfahren. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Rekonstruktionsverfahren für ein durch Werte zweiter Ableitung erzeugtes Bild, welches Unschärfen im Konturbereich eines Vorlagen- oder Originalbilds korrigiert, um eine Aufzeichnung vorzunehmen, ein Bildkonturen-Gewichtungsverfahren basierend auf dem Rekonstruktionsverfahren, und einen Thermotransferdrucker zum Durchführen einer Aufzeichnung basierend auf dem Konturen-Gewichtungsverfahren.

Es wurde bereits ein Thermotransferdrucker vorgeschlagen, der einen Bildscanner aufweist, der als Einrichtung zum Lesen von Information einer Vorlage, beispielsweise eines Bilds oder eines Dokuments dient und eine Einfachkopierfunktion aufweist, um einen Umwandlungsprozess für die von dem Bildscanner geladene Information als Aufzeichnungsdaten durchzuführen und einen Aufzeichnungsmechanismus mit einem Aufzeichnungskopf zu veranlassen, basierend auf diesen Aufzeichnungsdaten eine Aufzeichnung vorzunehmen.

Wenn ein solcher herkömmlicher Thermotransferdrucker bei einem Bild eine Umwandlung der Bildinformation einer Vorlage als Aufzeichnungsdaten durchführt, damit die Aufzeichnung in der Weise geschieht, dass die Kontur oder der Umriss des Vorlagenbilds, d. h. eine Kante gewichtet oder hervorgehoben wird (scharf gemacht wird), wird ein Konturen-Gewichtungsverfahren für ein Bild durchgeführt.

Ein herkömmliches Konturengewichtungsverfahren oder Konturenhervorhebungsverfahren für ein Originalbild soll im Folgenden anhand der 27 erläutert werden.

27A zeigt eine Funktion f(x), die einen Bereich variabler Dichte von einer Kante eines Vorlagen- oder Originalbilds darstellt; 27B zeigt die erste Ableitung df/dx der Funktion f(x) und 27C zeigt die zweite Ableitung d2f/dx2 der Funktion f(x). Bei der herkömmlichen Methode wird gemäß 27D ein Konturengewichtungsverfahren durchgeführt, welches durch das Verfahren des Subtrahierens der Funktion nach 27C von der Funktion nach 27A, d. h. f(x) – d2f/dx2 gekennzeichnet ist. Wenn ein solches Verfahren durchgeführt wird, besitzt gemäß 27C die zweite Ableitung d2f/dx2 positive und negative Werte vor bzw. nach dem schrägen Abschnitt der Kante. Aus diesem Grund lässt sich eine Dichteänderung der Kante mit Hilfe der in 27 dargestellten Funktion f – d2f/dx2 gemäß 27D verstärken.

Dieser Effekt ist ähnlich dem von einer Person wahrgenommenen Mach-Effekt. Wenn mehrere bandähnliche Muster unterschiedlicher Helligkeit betrachtet werden, empfindet eine Person im Allgemeinen, dass der Übergang zwischen Bändern, wo ein stufenähnlicher Dichtewechsel erfolgt, vorübergehend dunkler und dann wieder heller wird.

Bei einem herkömmlichen Bildkonturen-Gewichtungsverfahren und bei einem herkömmlichen Thermotransferdrucker, der eine Aufzeichnung basierend auf diesem Verfahren durchführt, wird jedoch nach 27D der Ausgangswert des Kantengewichtungsverfahrens überbetont oder unterbetont. Aus diesem Grund erscheint bei einem unscharfen Originalbild, welches zur Erzielung einer scharfen Kontur einer Konturgewichtung unterzogen wird, die Kontur im tatsächlich aufgezeichneten Bild unnatürlich, oder der Umfangsbereich des Konturabschnitts ist verschwommen.

Andere Verbesserungsverfahren und -vorrichtungen sind beispielsweise aus der US-A-3 641 268 und/oder der EP-A-0 451 579 bekannt.

Ziel der durch die beigefügten Ansprüche definierten Erfindung ist die Schaffung eines Rekonstruktionsverfahrens für ein durch Werte zweiter Ableitung erzeugtes Bild, welches in der Lage ist, eine Verwischung im Konturbereich eines Originalbilds zu korrigieren, um ein Bild mit einer scharfen Kontur zu erzeugen; weiterhin soll ein Bildkonturen-Gewichtungsverfahren basierend auf dem Rekonstruktionsverfahren geschaffen werden, und außerdem soll ein Thermotransferdrucker zum Durchführen einer Aufzeichnung basierend auf dem Konturengewichtungsverfahren geschaffen werden.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen angegeben ist, wird ein Verfahren zum Verbessern eines durch Werte zweiter Ableitung erzeugten Bildes geschaffen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass aus jedem Pixel eines Originalbilds ein Wert der ersten Ableitung und ein Wert der zweiten Ableitung L berechnet werden, dass das Originalbild in horizontaler Richtung und in vertikaler Richtung abgetastet wird, um eine Konturlinie auf der Grundlage der Vorzeichen des Werts erster Ableitung und des Werts zweiter Ableitung zu detektieren, dass eine hervorzuhebende Zone entlang der Konturlinie in einer Richtung rechtwinklig zu einer Tangente an jedem Pixel der Konturlinie definiert wird, und dass für jedes Pixel in der hervorzuhebenden Zone ein Wert zweite Ableitung, der sich an einer Stelle befindet, die um eine vorbestimmte Breite in einer Richtung rechtwinklig bezüglich einer Tangente an jedes Pixel an der Konturlinie befindet, als der Wert der zweiten Ableitung ersetzt wird.

Wenn ein Paar Konturlinien einander in einem Intervall benachbart sind, welches kleiner als eine zweite vorbestimmte Breite ist, werden vorzugsweise die Pixel der Konturlinien und die zwischen den Konturlinien befindlichen Pixel von denjenigen Pixeln ausgenommen, die dem Verbesserungsverfahren unterzogen werden.

Für jedes Pixel eines Originalbilds wird ein entsprechender Ausgangswert eines durch Werte zweiter Ableitung erzeugten Bildes mit einem Gewichtungskoeffizienten oder Hervorhebungskoeffizienten multipliziert, und der resultierende Wert wird auf den Pixelwert des Originalbilds addiert oder von ihm subtrahiert, um die Kontur des Originalbilds zu gewichten oder hervorzuheben.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, wie er durch die beiliegenden Ansprüche definiert ist, wird ein Thermotransferdrucker mit folgenden Merkmalen geschaffen: einem Bildscanner zum Lesen von Information eines Originalbilds; einer Steuerung zum Durchführen eines Umwandlungsverfahrens für die Information des von dem Bildscanner gelesenen Originalbilds als Aufzeichnungsdaten; und einem Aufzeichnungskopf zum Durchführen einer Aufzeichnung auf der Grundlage der Aufzeichnungsdaten, wobei die Steuerung dazu ausgebildet ist, einen Wert erster Ableitung und einen Wert zweiter Ableitung für jedes Pixel eines Originalbilds zu berechnen, das Originalbild in horizontaler Richtung und in vertikaler Richtung abzutasten, um eine Konturlinie auf der Grundlage der Vorzeichen des Werts erster Ableitung und des Werts zweiter Ableitung zu detektieren, um eine hervorzuhebende Zone entlang der Konturlinie rechtwinklig bezüglich einer Tangente an jedem Pixel auf der Konturlinie zu definieren, und für jedes Pixel in der hervorzuhebenden Zone einen Wert zweiter Ableitung, der sich an einer Stelle befindet, die um eine vorbestimmte Breite in einer Richtung rechtwinklig bezüglich einer Tangente jedes Pixel der Konturlinie verschoben ist, als Wert zweiter Ableitung zu ersetzen, um das aus Werten zweiter Ableitung bestehende Bild zu verbessern, um für jedes Pixel des Originalbilds einen entsprechenden Ausgangswert des verbesserten, aus Werten zweiter Ableitung bestehenden Bilds mit einem Hervorhebungskoeffizienten zu multiplizieren, und um den resultierenden Wert auf den Pixelwert des Originalbilds zu addieren oder von ihm zu subtrahieren, um einen verbesserten Ausgangswert zu berechnen.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1A ein Flußdiagramm eines Rekonstruktionsverfahrens für ein durch Werte zweiter Ableitung erzeugtes Bild gemäß der Erfindung,

1B ein Flußdiagramm eines Bildkonturen-Gewichtungsverfahrens unter Verwendung des Rekonstruktionsverfahrens für ein durch Werte zweiter Ableitung erzeugtes Bild gemäß der Erfindung,

2 eine Ansicht zum Erläutern des Ausdrucks eines Originalbilds dieser Ausführungsform,

3 eine Ansicht zum Erläutern der Form einer Stufenkante bei dieser Ausführungsform,

4 eine Ansicht zum Erläutern einer Stufenkarte dieser Ausführungsform,

5 eine Ansicht zum Erläutern einer Gradientenrichtung eines interessierenden Pixels dieser Ausführungsform,

6 eine Ansicht zum Erläutern eines Kantenpaares und einer zusätzlichen Richtung bei dieser Ausführungsform,

7 eine Ansicht zum Erläutern der Klassifizierung von Zonen in Bezug auf die Berechnung der Gradientenrichtung des interessierenden Pixels bei dieser Ausführungsform,

8 eine Ansicht zum Erläutern der Berechnung von 16 Gradientenrichtungen des interessierenden Pixels bei dieser Ausführungsform,

9A bis 9D Ansichten zum Erläutern der Hinzuführung von Kombinationsetiketten in geneigten Richtungen eines interessierenden Pixels, welches bei dieser Ausführungsform etikettiert ist,

10 eine Ansicht zum Erläutern einer zu gewichtenden Zone dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Richtung UR2,

11 eine Ansicht zum Erläutern einer zu gewichtenden Zone dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Richtung UR3,

12 eine Ansicht zum Erläutern einer ungleichmäßigen Zone dieser Ausführungsform,

13 eine graphische Darstellung eines Ausgangswerts als Fehlbeispiel für den Fall, dass ein Gewichtungsprozess für eine Vorsprungskante ausgeführt wird,

14A bis 14C Ansichten zum Erläutern von Kombinationsetiketten, die als Objekte für ungleichmäßige Zonen dieser Ausführungsform dienen,

15 eine Ansicht zum Erläutern eines Gewichtungsverfahrens für eine ungleichmäßige Zone dieser Ausführungsform,

16 eine graphische Darstellung, die einen zusammengesetzten Ausgangswert für den Fall zeigt, dass ein Gewichtungsprozess bezüglich einer Vorsprungskante dieser Ausführungsform durchgeführt wird,

17A eine graphische Darstellung eines Ausgangswerts, der mit einem herkömmlichen Gewichtungsverfahren, welches als Vergleichsbeispiel dient, erzielt wird,

17B eine graphische Darstellung eines Ausgangswerts, der mit dem Gewichtungsverfahren dieser Ausführungsform erhalten wird,

18A ein Eingabebild,

18B ein Ausgabebild, welches einer Kantendetektion unterzogen ist,

18C ein Ausgabebild, bei dem jede zu gewichtende Zone markiert ist,

18D ein Ausgabebild, in dem eine ungleichmäßige Zone markiert ist,

18E ein Ausgabebild, welches einem Konturen-Gewichtungsverfahren unterzogen ist,

18F ein Ausgabebild, welches man mit einem als Vergleichsbeispiel fungierenden herkömmlichen Konturen-Gewichtungsverfahren erhält,

19A ein Eingabebild,

19B ein Ausgabebild, welches man erhält, wenn ein Gewichtungskoeffizient k auf 0,3 eingestellt ist,

19C ein Ausgabebild, welches man erhält, wenn der Gewichtungskoeffizient k auf 0,5 eingestellt ist,

19D ein Ausgabebild, welches man erhält, wenn der Gewichtungskoeffizient k auf 0,7 eingestellt ist,

20A ein Eingabebild,

20B ein Ausgabebild, welches man bei Einstellen einer Verschiebungsbreite auf 0 erhält,

20C ein Ausgabebild, welches man bei Einstellung einer Verschiebungsbreite auf 1 erhält,

20D ein Ausgabebild, welches man bei Einstellung einer Verschiebungsbreite auf 2 erhält,

21A ein Eingabebild,

21B ein Ausgabebild, welches man nach einem herkömmlichen Verfahren erhält,

21C ein Ausgabebild, welches durch die vorliegende Ausführungsform erhalten wird,

22 ist eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Thermotransferdruckers zum Durchführen einer Aufzeichnung basierend auf dem erfindungsgemäßen Bildkonturen-Gewichtungsverfahren,

23 eine Draufsicht auf einen Schlittenteil in 22,

24 eine Draufsicht auf einen Bildscannerteil in 22,

25 eine Seitenansicht von 22,

26 ein Blockdiagramm einer Steuerung in einer Ausführungsform eines Thermotransferdruckers zum Durchführen einer Aufzeichnung basierend auf dem erfindungsgemäßen Bildkonturen-Gewichtungsverfahren, und

27A bis 28D graphische Darstellungen zum Erläutern eines herkömmlichen Bildkonturen-Gewichtungsverfahrens.

Ein Verfahren zum Verbessern eines durch Werte zweiter Ableitung erzeugten Bildes (im Folgenden: Zweitableitungswertbild) wird in folgender Reihenfolge ausgeführt: Von einem Originalbild wird eine Umriss- oder Konturlinie detektiert, d. h. es erfolgt eine Kantendetektierung (Schritt ST1); eine zu gewichtende oder hervorzuhebende Zone wird markiert, um eine Zone zum Verdicken der detektierten Kante um die Breite mehrerer Pixel zu bestimmten (Schritt ST2); es wird eine Zone markiert, in welcher ein Intervall zwischen Konturlinien klein ist, d. h. es wird eine ungleichmäßige Zone markiert (Schritt ST3); und es wird ein Zweitableitungswertbild rekonstruiert, um Pixel eines Konturbereichs hervorzuheben (Schritt ST4).

Ein Bildkonturen-Gewichtungsverfahren gemäß der Erfindung ist derart ausgebildet, dass, wie aus dem Flußdiagramm der 1B hervorgeht, jedes Pixel einem Gewichtungsverfahren unterzogen wird (Schritt ST5), was auf der Grundlage eines Ausgangswerts eines Zweitableitungswertbilds geschieht, welches mit Hilfe des Rekonstruktionsverfahrens gewonnen wurde.

Die Prozesse in den einzelnen Schritten werden im Folgenden detailliert beschrieben.

Die Kantendetektierung im Schritt ST1 soll zunächst anhand der 2 bis 4 erläutert werden.

2 zeigt ein Beispiel für eine Koordinatenkarte eines Eingabebilds. Ein Bild wird hier durch m (seitlich) × n (in Längsrichtung) Elemente ausgedrückt. In dieser Koordinatenkarte ist die horizontale Richtung des Originalbilds als i-Richtung, die vertikale Richtung als j-Richtung bezeichnet. Wenn die Leuchtdichte oder Luminanz des Eingabebilds bezüglich der Koordinatenkarte durch I(i, j) ausdrückt wird, lauten die erste Ableitung eines Bilds eines gewissen interessierenden Pixels (i, j) in x-Richtung (horizontaler Richtung) und y-Richtung (vertikaler Richtung): x-Richtung: dx(i, j) = I(i + step, j) – I(i – step)Gleichung (1) y-Richtung: dy(i, j) = I(i, j + step) – I(i, j – step)Gleichung (2) wobei "step" eine positive Zahl ist.

Die zweite Ableitung eines interessierenden Pixels (i, j) ist durch folgende Gleichung definiert: L(i, j) = 4 × I(i, j) + I(i + step, j) + I(i – step, j)

+ I(i, j + step) + I(i, j – step)Gleichung (3)

Aus der ersten und der zweiten Ableitung wird nach folgender Prozedur eine Stufenkante detektiert:

Bezüglich des Eingabebilds werden aus den Gleichungen (1) und (2) die Ausgabewerte der ersten Ableitung dx(i, j) und dy(i, j) in x- bzw. in y-Richtung errechnet.

Für das Eingabebild wird mit Hilfe der Gleichung (3) der Ausgabewert für die zweite Ableitung L(i, j) berechnet.

Der Zweitableitungs-Ausgangswert L(i, j) wird unabhängig in x- und y-Richtung abgetastet, um eine Kantenkarte in x-Richtung und eine Kantenkarte in y-Richtung zu bilden.

Insbesondere wird der Zweitableitungs-Ausgangswert L(i, j) abgetastet, um ein Paar benachbarte Pixel zu erhalten, die sich von einem negativen in einen positiven Zustand oder von einem positiven in einen negativen Zustand ändern (0 gehört zum negativen Zustand), und deren Zweitableitungswerte (Absolutwerte) größer als ein Schwellenwert sind.

Von den erhaltenen Pixelpaaren in x- und in y-Richtung wird nur ein solches Pixelpaar begrenzt als Konturlinie (Stufenkante) detektiert, dessen Erstableitungswerte das gleiche Vorzeichen haben, d. h. es handelt sich um ein Pixelpaar, dessen Erstableitungswerte ein positives Produkt bilden. Die Stufenkante hat die in 3 dargestellte Form.

Dem detektierten Paar von Kanten werden von links nach rechts in x-Richtung Etiketten hinzugefügt. In y-Richtung werden die obere und die untere Seite vorab als linke und rechte Seite definiert, und es werden dem detektierten Paar Kanten von links nach rechts Etiketten sequentiell hinzugefügt. Das Hinzufügen von Etiketten L und R erfolgt zu dem Zweck, eine Hervorhebungsrichtung in dem Gewichtungsprozess festzulegen. Genauer gesagt: Wenn ein Kantenpaar (zwei Pixel) detektiert wird, wird in Vorwärts- und in Rückwärtsrichtung einer (weiter unten noch zu beschreibenden) Gradientenrichtung, die von der Mitte der beiden Pixel erhalten wird, eine Gewichtungszone hinzugefügt, und auf der Grundlage jener Richtung wird die Richtung der Parallelverschiebung einer zweiten Ableitung bestimmt, die in dem Gewichtungsverfahren verwendet wird. Aus diesem Grund müssen die Etiketten L und R so festgelegt werden, dass die Vorwärtsrichtung und die Rückwärtsrichtung in Bezug auf die Gradientenrichtung unterschieden werden.

Im Folgenden wird das Hinzufügen der Etiketten L und R beschrieben. Es sei z. B. angenommen, dass die Werte der ersten Ableitung für ein Paar Kanten, die durch einen Schwellenwertprozess gewonnen werden, für links den Wert = dx(i – 1, j) und für rechts den Wert = dx(i, j) haben. Wenn dabei diese Werte die Bedingung erfüllen, dass "links" × "rechts" > 0, so gilt

L (links): das Etikett wird der Position (i – 1, j) hinzugefügt

R (rechts): das Etikett wird der Position (i, j) hinzugefügt

sonst: NULL.

Der Etikettierungsvorgang wird in x- und in y-Richtung ausgeführt, um Katenkarten zu bilden, die etikettiert sind.

Die Stufenbreite, die ein Parameter in den Gleichungen (1), (2) und (3) ist, steht im Verhältnis zum Grad der Definition der detektierten Kante. Wenn die klar umrissene Kante detektiert wird, verringert sich also die Stufenbreite, wird eine grobe Kante detektiert, so wird die Stufenbreite allmählich größer. Da bei dieser Ausführungsform der deutlich umrissene Bereich durch den Konturengewichtungsprozess hervorgehoben wird, wird die Stufenbereite passenderweise auf etwa 1 bis 2 eingestellt.

Das Markieren einer zu gewichtenden Zone im Schritt ST2 in 1A wird im Folgenden beschrieben.

Ein Rekonstruktionsverfahren für ein aus Werten der zweiten Ableitung bestehendes Bild dient zum Gewichten oder Hervorheben einer Zone, in der die im Schritt ST1 detektierte Stufenkante um die Breite mehrerer Pixel verdickt wird. Aus diesem Grund erfolgt das Markieren der zu gewichtenden Zone durch die Hinzufügung zu gewichtender Pixel in einer Zusatzrichtung, nachdem die Zusatzrichtung der zu gewichtenden Zone festgelegt wurde. Bei dieser Ausführungsform wird gemäß 5 und 6 eine Normalenrichtung (dies wird als "Gradientenrichtung" bezeichnet) in Bezug auf die Tangente der Stufenkante berechnet, und es wird eine zu gewichtende Zone für die Vorwärtsrichtung und die Rückwärtsrichtung der Gradientenrichtung festgelegt. Durch die Gradientenrichtung und die Kombinations-Etiketten wird eine Richtung bestimmt, in der die zu gewichtende Zone den Pixeln des Kantenpaares hinzugefügt wird.

Im Folgenden wird das Bestimmen der Zusatzrichtung der zu gewichtenden Zone erläutert.

Die Bestimmung der Zusatzrichtung der zu gewichtenden Zone wird grob in folgende vier Schritte unterteilt: Im ersten Schritt wird ein Kombinationsetikett einem interessierenden Pixel hinzugefügt; im zweiten Schritt wird die Gradientenrichtung einer Stufenkante berechnet. Im dritten Schritt wird ein Kombinationsetikett dem interessierenden Pixel in einer Neigungsrichtung hinzugefügt, und im vierten Schritt wird eine Zusatzrichtung bestimmt.

Im ersten Schritt wird ein Kombinationsetikett in folgender Weise dem interessierenden Pixel hinzugefügt: In Tabelle 1 dargestellte Kombinationsetiketten, bestehend aus Zusammensetzungen der Etiketten L, R und NULL, werden in x- und in y-Richtung den durch die Kantendetektierung im Schritt ST1 markierten Kanten hinzugefügt.

Tabelle 1 Kombination von Etiketten

Im Folgenden wird die Berechnung der Gradientenrichtung des zweiten Schritts erläutert.

Die Gradientenrichtung bedeutet eine Richtung, in der sich die Leuchtdichte an einer gewissen Kante von einem niedrigen auf einen hohen Wert ändert, und sie repräsentiert eine Normalenrichtung bezüglich einer Tangente an einem interessierenden Pixel an einer Kante (Konturlinie). Die Gradientenrichtung wird mit Hilfe von Erstableitungswerten der interessierenden Pixel in x- und in y-Richtung berechnet. Man kann mehrere Richtungen, in die die Gradientenrichtung gruppiert werden, in einem gewissen Maß frei auswählen. Für diese Ausführungsform wird ein Fall erläutert, bei dem die Gradientenrichtungen in 16 Richtungszonen gruppiert werden. Bei dieser Ausführungsform sind an einem gewissen interessierenden Pixel vier Werte gegeben, das sind ein Kantenetikett xe in horizontaler Richtung, ein Kantenetikett ye in vertikaler Richtung, ein Erstableitungswert dxe in x-Richtung (horizontaler Richtung) und ein Erstableitungswert ye in y-Richtung (vertikaler Richtung).

Wenn dxe und dye miteinander verglichen werden, erfolgt die in 7 dargestellte Klassifizierung. Wenn |dye| > |dxe| erfüllt ist, wird die Gradientenrichtung der Zone A zugewiesen, in 7 als schraffierter Bereich dargestellt, und wenn |dye| ≤ |dxe|, wird die Gradientenrichtung der Zone B in 7 zugeordnet.

Auf der Grundlage des Verhältnisses von dxe zu dye und der Kombination der Vorzeichen der Erstableitungswerte werden die Gradientenrichtungen in 16 Richtungen gemäß 8 gruppiert. Da die Winkel der Richtungen durch 16 geteilt werden, ergeben sich die Richtungen für jeweils 360°/16 = 22,5°. Gestrichelte Linien in 8 bedeuten Grenzen zwischen den Richtungen.

Die Bedingungen des Verhältnisses von dxe zu dye, in denen 16 Richtungen möglich sind, und die Kombination von Vorzeichen werden im Folgenden erläutert.

Als Vorbedingungen werden eingestellt: a/b = tan(11,25°) = 0,1989, a/b = tan(22,50°) = 0,4121 und a/b = tan(33,75°) = 0,6682, wobei a und b gegeben sind durch: a = |dxe|, b = |dye| in der Zone A a = |dye|, b = |dxe| in der Zone B.

Eingestellte Bedingungen zur Einbeziehung der Gradientenrichtungen in die jeweiligen Bedingungen lauten:

(1) Bedingungen, die eingerichtet werden, damit eine Gradientenrichtung in der Richtung UU verläuft
  • |dye| > |dxe| (Zone A)
  • 0,0 ≤ |dxe|/|dye| < 0,1989 Vorzeichen: dye < 0
(2) Bedingungen für das Einbeziehen einer Gradientenrichtung in die Richtung UR1
  • |dye| > |dxe| (Zone A)
  • 0,1989 ≤ |dxe|/|dye| < 0,6682 Vorzeichen: dxe > 0 und dye < 0
(3) Bedingungen für die Einbeziehung einer Gradientenrichtung in die Richtung UR2
  • |dye| > |dxe| (Zone A)
  • 0,6682 ≤ |dxe|/|dye| ≤ 1,0 Vorzeichen: dxe > 0 und dye < 0
  • |dye| ≤ |dxe| (Zone B)
  • 0,6682 ≤ |dye|/|dxe| ≤ 1,0 Vorzeichen: dxe > 0 und dye < 0
(4) Bedingungen für die Einbeziehung einer Gradientenrichtung in die Richtung UR3
  • |dye| ≤ |dxe| (Zone B)
  • 0,1989 ≤ |dye|/|dxe| < 0,6682 Vorzeichen: dxe > 0 und dye < 0
(5) Bedingungen für die Einbeziehung einer Gradientenrichtung in die Richtung RR
  • |dye| ≤ |dxe| (Zone B)
  • 0,0 ≤ |dye|/|dxe| < 0,1989 Vorzeichen: dxe > 0
(6) Bedingungen zur Einbeziehung einer Gradientenrichtung in die Richtung UR1
  • |dye| ≤ |dxe| (Zone B)
  • 0,1989 ≤ |dye|/|dxe| < 0,6682 Vorzeichen: dxe > 0 und dye < 0
(7) Bedingungen zur Einbeziehung einer Gradientenrichtung in die Richtung DR2
  • |dye| > |dxe| (Zone A)
  • 0,6682 ≤ |dxe|/|dye| ≤ 1,0 Vorzeichen: dxe > 0 und dye < 0
  • |dye| ≤ |dxe| (Zone B)
  • 0,6682 ≤ |dye|/|dxe| ≤ 1,0 Vorzeichen: dxe > 0 und dye > 0
(8) Bedingungen zur Einbeziehung einer Gradientenrichtung in die Richtung DR2
  • |dye| > |dxe| (Zone A)
  • 0,1989 ≤ |dxe|/|dye| < 0,6682 Vorzeichen: dxe > 0 und dye > 0
(9) Bedingungen zur Einbeziehung einer Gradientenrichtung in die Richtung DD
  • |dye| > |dxe| (Zone A)
  • 0,0 ≤ |dxe|/|dye| < 0,1989 Vorzeichen: dye > 0
(10) Bedingungen zur Einbeziehung einer Gradientenrichtung in die Richtung DL3
  • |dye| > |dxe| (Zone A)
  • 0,1989 ≤ |dxe|/|dye| < 0,6682 Vorzeichen: dxe < 0 und dye > 0
(11) Bedingungen zur Einbeziehung einer Gradientenrichtung in die Richtung DL2
  • |dye| > |dxe| (Zone A)
  • 0,6682 ≤ |dxe|/|dye| ≤ 1,0 Vorzeichen: dxe < 0 und dye > 0
  • |dye| ≤ |dxe| (Zone B)
  • 0,6682 ≤ |dye|/|dxe| ≤ 1,0 Vorzeichen: dxe < 0 und dye > 0
(12) Bedingungen zur Einbeziehung einer Gradientenrichtung in die Richtung DL1
  • |dye| ≤ |dxe| (Zone B)
  • 0,1989 ≤ |dye|/|dxe| < 0,6682 Vorzeichen: dxe < 0 und dye > 0
(13) Bedingungen zur Einbeziehung einer Gradientenrichtung in die Richtung LL
  • |dye| ≤ |dxe| (Zone B)
  • 0,0 ≤ |dye|/|dxe| < 0,1989 Vorzeichen: dxe < 0
(14) Bedingungen zur Einbeziehung einer Gradientenrichtung in die Richtung UL3
  • |dye| ≤ |dxe| (Zone B)
  • 0,1989 ≤ |dye|/|dxe| < 0,6682 Vorzeichen: dxe < 0 und dye > 0
(15) Bedingungen zur Einbeziehung einer Gradientenrichtung in die Richtung UL2
  • |dye| > |dxe| (Zone A)
  • 0,6682 ≤ |dxe|/|dye| ≤ 1,0 Vorzeichen: dxe < 0 und dye < 0
  • |dye| ≤ |dxe| (Zone B)
  • 0,6682 ≤ |dye|/|dxe| ≤ 1,0 Vorzeichen: dxe < 0 und dye < 0
(16) Bedingungen zur Einbeziehung einer Gradientenrichtung in die Richtung UL1
  • |dye| > |dxe| (Zone A)
  • 0,1989 ≤ |dxe|/|dye| < 0,6682 Vorzeichen: dxe < 0 und dye < 0

Mit den oben angegebenen Prozessen wird jedem Kantenbild ein Etikett in Gradientenrichtung, d. h. bei dieser Ausführungsform eine von 16 Richtungen zugeordnet.

Als Gradientenrichtungen lassen sich 16 oder noch mehr Richtungen, beispielsweise 32 Richtungen einrichten. Allerdings können die Unterschiede zwischen den Ergebnissen, die in den Bildern auftreten, visuell nicht mehr erkannt werden.

Was den dritten Schritt bei dem Festlegen einer Zusatzrichtung in einer zu gewichtenden Zone angeht, so wird im Folgenden das Hinzufügen eines Kombinationsetiketts in einer Neigungsrichtung eines interessierenden Pixels erläutert.

Das Hinzufügen einer Kombinationsetiketts in der Neigungsrichtung des interessierenden Pixels geschieht folgendermaßen: Wie in 9 gezeigt ist, wird, wenn in einem Pixel kein Etikett existiert, unter Bezugnahme auf ein Pixeletikett in einer durch eine gestrichelte Linie angedeuteten Neigungsrichtung ein Etikett dem Pixel hinzugefügt, welches eine Kombination zwischen interessierenden Pixeln aufweist, angedeutet durch ausgezogene Linien.

Im Folgenden wird für den vierten Schritt das Feststellen einer Zusatzrichtung erläutert.

Als Zusatzrichtung wird gemäß der Tabelle 2 eine Richtung aus 16 Richtungen durch Kombinationsetiketten der zugehörigen Kantenpixel und einer Gradientenrichtung ausgewählt.

Tabelle 2

Festlegung der Zusatzrichtung des interessierenden Pixels

Mit Hilfe der obigen Prozesse wird jedem Kantenpixel eine Zusatzrichtung eines zu gewichtenden Pixels verliehen.

Im Folgenden wird die Hinzufügung eines zu gewichtenden Pixels beschrieben.

Das Hinzufügen eines zu gewichtenden Pixels erfolgt gemäß der Zusatzrichtung, die jedem der obigen interessierenden Kantenpixel gegeben wurde. Die Pixelbreite (die Zusatzpixelbreite), die dem doppelten Wert einer Stufenbreite entspricht, die gegeben ist, wenn ein Erstableitungswert und ein Zweitableitungswert berechnet werden, wird als zu gewichtende Zone hinzugefügt. Verfahren zum Hinzufügen von Pixeln ändern sich abhängig von den Zusatzrichtungen.

Insbesondere gilt, dass bei Einstellung der Richtung "UU, DD, LL oder RR" Pixel entsprechend der Breite der hinzugefügten Pixel einem interessierenden Pixel in einer zu markierenden Zusatzrichtung hinzugefügt werden.

Wenn die Richtung "UR2, UL2, DR2 oder DL2" eingestellt wird, so wird eine Zone markiert, in der eine Zusatzrichtung von einem interessierenden Pixel aus als eine Diagonalrichtung eines Quadrats dient, und eine quadratische Zone, die eine Kantenlänge entsprechend der Breite der hinzugefügten Pixel aufweist. Wenn beispielsweise die Richtung UR2 eingestellt wird, so ist gemäß 10 eine quadratische Zone eine Zusatzzone eines zu gewichtenden Pixels.

Wenn die Richtung "UR1, UR2, UL1, UL3, DR1, DL1 oder DL3" eingestellt ist, wird eine rechteckige Zone markiert, von der eine Seite in ihrer Länge der Breite der hinzugefügten Pixel in der Zusatzrichtung entspricht und eine andere Seite in ihrer Länge der Breite der beiden Pixel entspricht. Wenn beispielsweise die Richtung UR3 eingestellt ist, so ist gemäß 11 eine rechteckige Zone eine Zusatzzone eines zu gewichtenden Pixels.

Wie oben beschrieben wurde, wird das Markieren einer zu gewichtenden Zone im Schritt ST2 abgeschlossen.

Im Folgenden wird das Markieren einer ungleichmäßigen Zone im ST3 in 1A erläutert.

Als ungleichmäßige Zone wird hier eine Zone bezeichnet, in der einander in geringem Abstand zwischen Konturlinien benachbart sind Stufenkanten, um einen ungleichmäßigen Abschnitt zu bilden. Diese Zone ist in 12 dargestellt. 12A zeigt eine Schnittform einer gewissen Stufenkante, und 12B zeigt eine Zusatzrichtung eines gewichteten Pixels. In 12B bezeichnen die Buchstaben A–D Kantenpaare, und zwar bezeichnet A das linke Pixel eines Kantenpaares, B das rechte Pixel des gleichen Kantenpaares, C das linke Pixel eines benachbarten Kantenpaares und D das rechte Pixel des gleichen Kantenpaares. In 12C ist eine ungleichmäßige Zone sowie eine Zielzone dargestellt. Gemäß 12C ist die ungleichmäßige Zone durch einen durch eine dicke Linie umfassten Bereich dargestellt.

In einer derartigen Zone, in welcher ungleichmäßige Abschnitte wiederholt in einem engen Bereich auftreten, erfolgt die Rekonstruktion eines durch Zweitableitungswerte erzeugten Bilds (das weiter unten noch beschrieben wird) nicht korrekt, und es lässt sich in wirksamer Weise keine Konturgewichtung durchführen. 13 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen eines Ausgabewerts für den Fall, dass eine Gewichtung durch ein Zweitableitungswert-Bild bezüglich einer Projektionskante erfolgt. Wie in 13 dargestellt ist, wird der Gewichtungsprozess durch ein rekonstruiertes Zweitableitungswertbild durchgeführt, wobei der Ausgangswert zwischen den Projektionskanten scharf ansteigt oder abfällt. Wenn der Gewichtungsprozess mit Hilfe eines herkömmlichen Zweitableitungswertbildes, welches nicht rekonstruiert ist, durchgeführt wird, so ergibt sich auf beiden Seiten der Projektionskante ein Unterschwinger. In einer Zone mit der obigen Wahrscheinlichkeit ist ein Intervall zwischen benachbarten Stufenkanten kleiner als ein Längenabschnitt entsprechend dem Vierfachen der Stufenbreite (die Breite der jeder Kante hinzugefügten Pixel ist kleiner als 2 × Stufenbreite), und die beiden Stufenkanten bilden einen ungleichmäßigen Bereich. Hier wird die zwischen den beiden Kanten eingefasste Zone als ungleichmäßige Zone definiert.

Ein Konturbereich, der die ungleichmäßige Zone beinhaltet, wird teilweise von den Pixeln ausgeschlossen, die einem Rekonstruktionsverfahren für ein Zweitableitungswertbild unterzogen werden. Bei der Bestimmung der von dem zu rekonstruierenden Objekt auszuschließenden Zone werden zwei benachbarte Kanten detektiert, die ein Pixelintervall haben, welches größer ist als die Breite von zwei Pixeln und kleiner ist als 4 × Stufenbreite in einer Kantenkarte in X-Richtung und in Y-Richtung. In dem detektierten Paar von Kantenpixeln werden die obigen Kombinationsetiketten markiert. Ein Paar Kanten mit einem Pixelintervall, dessen Breite 2 bis 4 × Stufenbreiten entspricht, und das eine Kombination in Seitenrichtung, in Längsrichtung und in Diagonalrichtung gemäß 14 bildet, wird ermittelt. Ein zwischen diesen Kanten eingefasstes Pixel wird als eine ungleichmäßige Zone markiert. Das Pixel wird von einem Rekonstruktionsprozess für ein Zweitableitungswertbild ausgenommen, d. h., das Pixel besitzt den ursprünglichen Wert der zweiten Ableitung des entsprechenden Pixels.

Wie in 15 zu sehen ist, werden zu gewichtende Zusatzzonen links von einem Etikett L-NULL und rechts von einem Etikett R-NULL einem Rekonstruktionsprozess für ein Zweitableitungswertbild unterzogen. In den Pixeln zwischen diesen Zonen wird ein Zweitableitungswertbild als ungleichmäßige Kantenzone nicht rekonstruiert, und es bleibt der Wert der zweiten Ableitung an der Pixelstelle. Eine Wellenform in der Nähe der ungleichmäßigen Zone, die durch den Prozess erhalten wird, ist in 16 dargestellt. Vergleicht man 16 mit 13, so ist ersichtlich, dass das Entstehen von Überschwingern und Unterschwingern zur Erzielung einer stabilen Ausgangsgröße verhindert wird.

Die Rekonstruktion eines Zweitableitungswertbilds im Schritt ST4 nach 1A wird im folgenden erläutert.

Gemäß den Zusatzrichtungen der einzelnen Pixel in einer zu gewichtenden Zone, welche mit Hilfe des obigen Verfahrens gewonnen wurden, wird ein Zweitableitungswertbild rekonstruiert. Wenn jetzt ein Konturengewichtungsprozess ausgeführt wird, indem direkt ein Zweitableitungswert im folgenden Schritt ST5 gemäß Stand der Technik verwendet wird, kommt es gemäß 17A zu unnatürlichen Über- oder Unterschwingern, und zwar aufgrund der Tatsache, dass die Spitze des Zweitableitungswerts eines verschwommenen Konturbereichs (einer Kante) in einem Bericht sich weit von der Kante beider Seiten entfernt, wenn das Ausmaß der Verschwommenheit zunimmt.

Bei dieser Ausführungsform wird ein Zweitableitungswert an Spitzen auf beiden Seiten der Kanten, d. h. an einer Stelle, an der der Zweitableitungswert parallel in eine Richtung weg von der Mitte der Kante um ein vorbestimmtes Stück versetzt wird, für jedes als eine zu gewichtende Zone markiertes Pixel ersetzt, um das Zweitableitungswertbild zu rekonstruieren.

17B zeigt Ausgangswellenformen, die man dann erhält, wenn der Konturengewichtungsprozess im nachfolgenden Verfahrensschritt ST5 mit Hilfe eines Zweitableitungswertbilds vorgenommen wird, welches man erhält durch Rekonstruktion eines Zweitableitungswertbilds dieser Ausführungsform.

Wenn diese Ausgangswellenformen miteinander verglichen werden, ist ersichtlich, dass man ein Überschwingen und ein Unterschwingen verhindern kann mit Hilfe eines Gewichtungsverfahrens, welches von einem rekonstruierten Zweitableitungswertbild Gebrauch macht.

Angenommen, ein Zweitableitungswert an einer Stelle, die parallel gegenüber einem interessierenden Bild verschoben ist, werde eingesetzt als der Zweitableitungswert des interessierenden Pixel, und ein rekonstruierter Zweitableitungswert sei dargestellt durch S(i, j). In diesem Fall wird der Wert S(i, j) berechnet nach den in Tabelle 3 angegebenen Gleichungen entsprechend den Zusatzrichtungen der einzelnen Pixel in einer zu gewichtenden Zone.

In Tabelle 3 bezeichnet "Shift" eine Verschiebungsbreite, bei der es sich um eine ganze Zahl größer als 0 oder gleich oder kleiner die Stufenbreite handelt.

Tabelle 3

Zweitableitungswert S(i, j) nach Korrektur für Zusatzrichtungen der einzelnen Pixel in zu gewichtender Zone

Mit Hilfe der obigen Prozesse lässt sich ein rekonstruiertes Zweitableitungswertbild erhalten.

Im Folgenden wird ein Bildkonturen-Gewichtungsverfahren beschrieben, welches von einem Rekonstruktionsverfahren für ein Zweitableitungswertbild Gebrauch macht.

Gemäß einem herkömmlichen allgemeinen Bildkonturen-Gewichtungsprozess soll angenommen werden, dass ein Eingangsbild dargestellt werden durch I(i, j), und dass ein Zweitableitungswertbild eines mit einer gewissen Stufenbreite erhaltenen Bilds dargestellt werden durch L(i, j). In diesem Fall ist ein gewichteter Ausgangswert O(i, j) durch folgende Gleichung gegeben: O(i, j) = I(i, j) – kL(i, j)Gleichung (4) wobei k ein Gewichtungskoeffizient zum Einstellen des Gewichtungsmaßes ist.

Nachdem Konturengewichtungsverfahren unter Verwendung eines rekonstruierten Zweitableitungswertbild gemäß dieser Ausführungsform sei angenommen, dass ein Eingangsbild durch I(i, j) dargestellt werde und ein Zweitableitungswertbild, gewonnen durch Rekonstruieren des mit einer gewissen Schrittweite erhaltenen Zweitableitungswerts mit den Prozessen im Schritt ST1, durch S(i, j) dargestellt werde, so ergibt sich ein gewichteter Ausgangswert O(i, j) durch folgende Gleichung: O(i, j) = I(i, j) – k·S(i, j)Gleichung (5) wobei k ein Gewichtungskoeffizient zum Einstellen des Schärfemaßes ist.

Ausgangsbilder, die durch die Prozesse gemäß den obigen Schritten erhalten werden, sind in 18 dargestellt.

18A zeigt ein verschwommenes Bild, welches als Eingangsbild dient. Wie aus 18A ersichtlich ist, sind die Konturen von zwei weißen und schwarzen Linien verschwommen.

18B ist ein Ausgangsbild, welches in der Weise erhalten wurde, dass eine Kantendeketierung (Schritt SC1) mit Hilfe des in 18A dargestellten verschwommenen Bilds als Eingabebild durchgeführt wird. Die linke Seite eines Kantenpaares wird in Rot ausgegeben, die rechte Seite in Gelb.

18C zeigt ein Ausgangs- oder Ausgabebild, welches in der Weise gewonnen wird, dass für jede zu gewichtende Zone unter Verwendung des kantendetektierten Bilds nach 18B als Eingabebild eine Markierung (Schritt ST2) durchgeführt wird. Ein roter Bereich kennzeichnet ein Pixel, welches zusätzlich in linker Richtung jedes Kantenpixels markiert ist, ein gelber Bereich kennzeichnet ein Pixel, welches zusätzlich in der Richtung nach rechts markiert ist.

18D zeigt ein Ausgangsbild, welches in der Weise erhalten wird, dass eine ungleichmäßige Zone derart markiert wird (Schritt ST3), dass ein Markierungsbild der zu gewichtenden Zone nach 18C als Eingangsgröße verwendet wird. Ein grüner Bereich entspricht einer ungleichmäßigen Zone.

18E zeigt ein Ausgangsbild, welches in der Weise gebildet wird, dass ein mit einer beliebigen Schrittweite vorab berechnetes Zweitableitungswertbild durch Verschieberichtungen der einzelnen Pixel einer Ausgangsgröße nach 18D mit gegebener Verschiebungsbreite rekonstruiert wird und ein Gewichtungsprozess unter Verwendung des rekonstruierten Zweitableitungswertbilds durchgeführt wird. Wie aus 18E ersichtlich ist, erscheinen die Konturen der beiden weißen und schwarzen Linien klar und deutlich.

18F ist ein Ausgabebild, welches man erhält, wenn das Zweitableitungswertbild nicht rekonstruiert wird. Dieses Ausgabebild ist nahezu das gleiche wie das Ausgabebild, das man mit dem herkömmlichen Konturengewichtungsverfahren gewinnt. Vergleicht man mit 18A, so sind die Konturen der weißen und schwarzen Linien deutlich. Allerdings ändert sich die Leuchtdichte in unnatürlicher Weise außerhalb jeder der Linien, und man kann sehen, dass der Ausgangswert Überschwinger und Unterschwinger aufweist.

Ein Ausgangsbild, welches man erhält, wenn der Gewichtungskoeffizient k aus Gleichung (5) zum Berechnen des Werts O beträgt, ist in 19 dargestellt. 19 zeigt ein Ausgangsbild, welches unter folgenden Bedingungen erhalten wurde: eine Schrittbreite wird auf 2 festgelegt, ein Schwellenwert wird auf 3 eingestellt, eine Schrittbreite wird auf 2 eingestellt, und der Gewichtungskoeffizient k wird sequentiell auf 0,3; 0,4 und 0,7 eingestellt. 19A zeigt ein Eingangsbild, 19B ein Ausgangsbild für k = 0,3; 19C ein Ausgabebild für k = 0,5, und 19D ein Ausgangsbild für k = 0,7.

20 zeigt ein Ausgabebild, das unter folgenden Bedingungen gewonnen wurde: eine Schrittbreite wird auf 3 eingestellt, ein Schwellenwert wird auf 3 gesetzt, der Gewichtungskoeffizient k wird auf 0,7 gesetzt, und eine Verschiebungsbreite zum Rekonstruieren des Zweitableitungswerts wird sequentiell auf 0; 1 und 2 eingestellt. 20A zeigt ein Eingangsbild, 20B zeigt ein Ausgangsbild für eine Verschiebungsbreite von 0; 20C zeigt ein Ausgangsbild für eine Verschiebungsbreite 1 und 20D zeigt ein Ausgangsbild für eine Verschiebungsbreite von 2.

21 dient zum Vergleichen eines mit einem herkömmlichen Konturgewichtungsverfahren erhaltenen Ausgangsbilds mit einem Ausgangsbild, das mit dem Konturengewichtungsverfahren dieser Ausführungsform erhalten wurde.

21A zeigt ein Eingangsbild mit einem verschwommenen Bereich, 21B zeigt ein Ausgangsbild, das mit dem herkömmlichen Verfahren wurde, und 21C zeigt ein Ausgangsbild, das mit dem Verfahren dieser Ausführungsform erhalten wurde. Wie aus diesen Skizzen entnehmbar ist, bleiben in dem nach dem herkömmlichen Verfahren gewonnen Ausgangsbild die Konturen von Blütenblättern verschwommen, Wassertröpfchen und dergleichen sehen unnatürlich aus. Im Gegensatz dazu sind bei dem durch die vorliegende Ausführungsform gewonnenen Ausgangsbild die Konturbereiche der Blütenblätter deutlich zum Ausdruck gekommen. Im Ergebnis kann man ein bevorzugtes Ausgangsbild erhalten, in welchem Wassertröpfchen sowie die gesamten Oberflächen der Blüttenblätter nicht unnatürlich aussehen.

Im Folgenden wird eine Ausführungsform eines Thermotransferdruckers zum Durchführen der Aufzeichnung basierend auf dem oben beschriebenen Bildkonturen-Gewichtungsverfahren beschrieben.

2225 zeigen eine Ausführungsform eines Thermotransferdruckers zum Durchführen einer Aufzeichnung basierend auf dem erfindungsgemäßen Bildkonturen-Gewichtungsverfahren. In einem Gestell 1 des Thermotransferdruckers ist eine flache Gegendruckplatte 2 angeordnet, die sich in Längsrichtung des Gestells 1 erstreckt. Eine Schlittenwelle 3 vor der Trägerplatte 2 verläuft parallel zu dieser und ist zwischen den beiden Seitenflächen des Gestells 1 gelagert. Ein Schlitten 4 ist mit der Schlittenwelle 3 derart gekoppelt dass der Schlitten 4 entlang der Schlittenwelle 3 hin- und her verfahren werden kann, wobei ein Thermokopf 5 mit den distalen Endbereich des Schlittens 4 derart gekoppelt ist, dass der Thermokopf 5 gegenüber der Gegendruckplatte 2 ablösbar betätigt werden kann. Eine Bandkassette 6, die ein Farbband enthält und zum Leiten des Farbbands zwischen dem Thermokopf 5 und der Gegendruckplatte 2 dient, ist lösbar an der Oberseite des Schlittens 4 angebracht. Eine Wickelspule 7 zum Aufwickeln des aus der Bandkassette 6 kommenden Farbbands und eine Vorratsspule 6 zum Ausgeben des Farbbands sind der Oberseite des Schlittens 4 angeordnet.

Bei dieser Ausführungsform ist gemäß 23 ein Bildscanner 9 an der Seite des Schlittens 4 angeordnet. Wie in 24 zu sehen ist, ist in der Oberfläche des Bildscanners 9 gegenüber der Gegendruckplatte 2 eine Öffnung 10 ausgebildet. Zwei lichtemittierende Elemente 11, gebildet durch Lämpchen oder dergleichen, sind an beiden Seiten der Öffnung 10 in dem Bildscanner 9 derart angeordnet, dass sie in Richtung der Öffnung 10 weisen. In dem Bildscanner 9 ist eine Bildsensoreinheit 12 zur Aufnahme reflektierten Lichts angeordnet, welches von den Lichtemittierenden Elementen 11 auf die zu lesende Vorlage mit einem vorbestimmten Bild gelenkt wird.

Ein Schlittenantriebsmotor 13 befindet sich an der Unterseite eines Endes des Gestells 1 in der Weise, dass seine Ausgangswelle die Oberseite des Gestells 1 durchdrängt, wobei eine Antriebsriemenscheibe 14, die von dem Schlittenantriebsmotor 13 drehend angetrieben wird, auf der Ausgangswelle des Motors 13 sitzt. Eine gekoppelte Riemenscheibe 15 ist drehbar an der Oberseite des anderen Endes des Gestells 1 angeordnet, und ein Schlittenantriebsriemen 16, der teilweise mit der Unterseite des Schlittens 4 gekoppelt ist, umschlingt die Antriebsriemenscheibe 14 und die gekoppelte Riemenscheibe 15. Der Schlittenantriebsmotor 13 wird drehend angetrieben, um die Bandkassette 6 über die Antriebsriemenscheibe 14 anzutreiben, so dass der Schlitten 4 parallel zu der Gegendruckplatte 2 entlang der Schlittenwelle 3 hin- und her verfahren wird.

Wie in 25 gezeigt ist, ist eine Transportwalze 17 zum Transportieren eines Aufzeichnungsmediums mit vorbestimmter Geschwindigkeit unter dem hinteren Teil der Gegendruckplatte 2 angeordnet, und mehrere Druckkontaktwalzen 18, die in Druckkontakt mit der Transportwalze 17 stehen, sind unterhalb der Transportwalze 17 drehbar gelagert. Darüber hinaus ist hinter dem Gestell 1 eine (nicht gezeigte) Papiertransporteinheit angeordnet. Wenn die Transportwalze 17 drehend angetrieben wird, wird das von der Papiertransporteinheit zu einem Bereich zwischen der Transportwalze 17 und der Druckkontaktwalze 18 transportierte Aufzeichnungsmedium zwischen dem Thermokopf 5 und die Gegendruckplatte 2 geleitet. Außerdem ist oberhalb der Gegendruckplatte 2 eine Papieraustragwalze 19 zum Leiten des bedruckten Aufzeichnungsmediums angeordnet.

An einer Seite der Gegendruckplatte 2 des Gestells 1 ist eine Positioniermarkierung 2 ausgebildet, die von dem Bildscanner 9 gelesen wird, so dass die Anhalteposition des Schlittens 4 erkannt wird.

Im Folgenden wird eine Ausführungsform einer Steuerung eines Thermotransferdruckers zum Durchführen einer Aufzeichnung basierend auf dem erfindungsgemäßen Bildkonturen-Gewichtungsverfahren erläutert. Ein ROM 22, in welchem Bedingungen eines Aufzeichnungsmusters entsprechend der Anzahl von Gradationsstufen entsprechend dichte Daten wie z. B. einem Dither-Muster, Bedingungen zur Ausführung des Konturengewichtungsprozesses und Bedingungen wie z. B. solche gemäß den Gleichungen (1) bis (3) zum Berechnen des Erstableitungswerts und des Zweitableitungswerts eines interessierenden Pixels oder Ausgabegleichungen (4) und (5) für einen Gewichtungsprozess, gespeichert sind, während in einem RAM 23 verschiedene Daten gespeichert sind und die beiden Speicher an die CPU 21 angeschlossen sind.

Von dem Bildscanner 14 wird mit der vorbestimmten Anzahl von Teilen, gewonnen durch Aufteilen eines Pixels, gelesene Bildinformation an die CPU 21 gegeben. Eine Umwandlungsprozess-Steuerung 24 zum Übertragen eines Befehls über die Art und Weise der Verarbeitung der Bildinformation und eines Befehls bezüglich der Art und Weise der Gewichtung eines Konturbereichs, ist an die CPU 21 angeschlossen. Die Steuerung 24 ist so ausgestaltet, dass sie umschaltbar ist zwischen drei Lesedaten-Umwandlungsarten, d. h., einem Bildverarbeitungsmodus, einem Zeichenverarbeitungsmodus und einem Konturlinien-Gewichtungsmodus. Die Umwandlungsbefehle lassen sich von einem Benutzer beliebig auswählen und können auch automatisch ausgewählt werden.

Der Bildverarbeitungsmodus ist ein Verarbeitungsmodus zum Durchführen einer Auswahl, wenn es sich bei der Vorlage um Bildinformation, beispielsweise eine Photografie, handelt, die ein Halbtonbild enthält. Wird der Bildverarbeitungsmodus gewählt, wählt die CPU 21 beliebig eine vorbestimmte Anzahl von Lesedaten aus den gelesenen Daten aus, die als Gradationsdaten eines Pixels dienen und von dem Bildscanner gesendet wurden, umfassend N Datenwerte. Die CPU 21 berechnet einen Dichtegradationswert pro Pixel aus den verschiedenen Lesedaten, und sie speichert den Dichtegradationswert als Dichtedaten in dem RAM 23.

Der Zeichenverarbeitungsmodus ist ein Verarbeitungsmodus zum Vornehmen einer Auswahl, wenn eine Vorlage Zeicheninformation enthält. Ist der Zeichenverarbeitungsmodus eingestellt, bestimmt die CPU 21 einfach als Gradationsdaten eines Pixels dienende Lesedaten, die von dem Bildscanner kommen, gebildet durch N Datenwerte in Form binärer Daten der Werte 0 (Weiß) oder 1 (Schwarz). Die CPU 21 berechnet die Anzahl binärer Datenwert 0 (Weiß) oder 1 (Schwarz), die in einem Pixel vorhanden sind. Schließlich bestimmt die CPU 21 den Wert 0 (Weiß) oder 1 (Schwarz) eines Pixels dadurch, dass sie prüft, ob der berechnete Wert größer als eine vorbestimmte Zahl ist oder kleiner als die vorbestimmte Zahl, d. h., die CPU 21 stellt fest, ob dieses Pixel aufgezeichnet wird oder nicht, so dass die Aufzeichnungsdaten in dem RAM 23 gespeichert werden.

Der Konturlinien-Gewichtungsmodus ist ein Verfahrensmodus, mit dem, wenn ein Vorlagenbild verschwommen ist, ein Gewichtungsverfahren bezüglich der Konturlinie des Bilds durchgeführt wird, damit die Konturlinie scharf wird. Als Konturlinien-Gewichtungsverfahren dient das oben erläuterte Konturbereichs-Gewichtungsverfahren gemäß der Erfindung. Insbesondere werden der erste Ableitungswert und der zweite Ableitungswert jedes interessierenden Pixels in einem gelesenen Vorlagenbild anhand der Gleichungen (1) bis (3) berechnet, wozu das Vorlagenbild in horizontaler Richtung und in vertikaler Richtung abgetastet wird, um ein Paar Pixel zu berechnen, bei denen sowohl die Zweitableitungswerte (Absolutwerte) gleich oder größer als ein Schwellenwert sind, als auch die Vorzeichen beider Erstableitungswerte einander gleich sind, um dadurch eine Konturlinie zu erkennen. In den beiden Normalen-Richtungen (Gradientenrichtungen) für eine Tangente der Konturlinie an jedem interessierenden Pixel wird ein Zweitableitungswert an einer Stelle, die gegenüber dem interessierenden Pixel um eine beliebige Breite verschoben ist, als Zweitableitungswert eingesetzt, der sich an dem interessierenden Pixel befindet, um das Zweitableitungswertbild zu rekonstruieren. Der Ausgangswert des rekonstruierten Zweitableitungswertbilds wird für die Ausgangsgleichung (5) eingesetzt, um einen Ausgangswert für das interessierende Pixel zu berechnen.

Wenn in einem Vorlagenbild eine ungleichmäßige Zone existiert, werden in dem Konturlinien-Gewichtungsverfahren im Rahmen des Konturlinien-Gewichtungsmodus Pixel dieser Konturlinien und zwischen Konturlinien eingefasste Pixel von solchen Pixeln ausgeschlossen, die einem Rekonstruktionsverfahren für ein Zweitableitungswertbild unterzogen werden. Durch die Ausgangsgleichung (4) wird ein Ausgangswert berechnet, so dass der Zweitableitungswert an der Pixelstelle direkt verwendet wird.

Die CPU 21 ist so ausgebildet, dass sie Steuersignale an eine Thermokopf-Treiberschaltung 25 liefert, um das Aktivieren des Thermokopfs 10 zu steuern, an eine Thermokopfbefestigungs-/Lösetreiberschaltung liefert, um den Thermokopf 10 bei seiner Anbringung oder bei seinem Lösen an/von der Gegendruckplatte zu steuern, und an eine Bildscanner-Treiberschaltung 27 liefert, um eine Antriebssteuerung des Bildscanners 14 vorzunehmen, wobei außerdem Steuersignale an eine Schlittenmotor-Treiberschaltung 28 und eine Transportwalzen-Treiberschaltung 29 geliefert werden.

Gemäß den Ausführungsformen der Erfindung wird folglich ein verschwommener Konturbereich eines Vorlagenbilds korrigiert, um ein Bild zu erhalten, welches scharfe Konturen aufweist, und um ein hochqualitatives Aufzeichnungsbild aufzuzeichnen.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, es sind verschiedene Modifikationen je nach Bedarf möglich.

Wie oben beschrieben wurde, wird bei einem Verfahren zum Verbessern eines Zweitableitungsbildwerts gemäß der Erfindung ein Bildkonturen-Gewichtungsverfahren basierend auf dem Rekonstruktionsverfahren ausgeführt, und es wird ein Thermotransferdrucker zum Durchführen einer Aufzeichnung basierend auf dem Konturengewichtungsverfahren geschaffen, um folgende Vorteile zu erzielen: ein Verschwimmen des Konturbereichs des Vorlagenbilds wird korrigiert, um ein Bild mit scharfer Kontur zu gewinnen, und man kann ein hochqualitatives Aufzeichnungsbild erhalten.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Verbessern eines aus Werten zweiter Ableitung bestehenden Bildes, dadurch gekennzeichnet, dass aus jedem Pixel eines Originalbilds (m, n) ein Wert der ersten Ableitung und ein Wert der zweiten Ableitung L(i, j) berechnet werden, dass das Originalbild in horizontaler Richtung (x) und in vertikaler Richtung (y) abgetastet wird, um eine Konturlinie (ST1) auf der Grundlage der Vorzeichen des Werts erster Ableitung und des Werts zweiter Ableitung zu detektieren, dass eine hervorzuhebende Zone entlang der Konturlinie in einer Richtung rechtwinklig zu einer Tangente an jedem Pixel der Konturlinie (i, j) definiert wird (ST2), und dass für jedes Pixel in der hervorzuhebenden Zone ein Wert zweiter Ableitung, der sich an einer Stelle befindet, die um eine vorbestimmte Breite in einer Richtung rechtwinklig bezüglich einer Tangente an jedes Pixel an der Konturlinie befindet, als der Wert der zweiten Ableitung ersetzt wird (ST4).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn paarweise Konturlinien einander in einem Intervall benachbart sind, welches kleiner als eine zweite vorbestimmte Breite ist, Pixel der Konturlinien und Pixel zwischen den Konturlinien von den Pixeln, die dem Verbesserungsverfahren unterzogen werden, ausgeschlossen werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem für jedes Pixel eines Originalbild ein entsprechender Ausgangswert eines aus Werten zweiter Ableitung bestehenden Bildes mit einem Hervorhebungskoeffizienten (k) multipliziert wird und der resultierende Wert auf den Pixelwert des Originalbilds addiert oder von diesem subtrahiert wird, um die Kontur des Originalbilds hervorzuheben.
  4. Thermotransferdrucker, umfassend:

    einen Bildscanner (9) zum Lesen von Information eines Originalbilds;

    eine Steuerung (24) zum Durchführen eines Umwandlungsverfahrens für die Information des von dem Bildscanner gelesenen Originalbilds als Aufzeichnungsdaten; und

    einen Aufzeichnungskopf (5) zum Durchführen einer Aufzeichnung auf der Grundlage der Aufzeichnungsdaten,

    wobei die Steuerung dazu ausgebildet ist, einen Wert erster Ableitung und einen Wert zweiter Ableitung für jedes Pixel eines Originalbilds zu berechnen, das Originalbild in horizontaler Richtung (x) und in vertikaler Richtung abzutasten, um eine Konturlinie auf der Grundlage der Vorzeichen des Werts erster Ableitung und des Werts zweiter Ableitung zu detektieren, um eine hervorzuhebende Zone entlang der Konturlinie rechtwinklig bezüglich einer Tangente an jedem Pixel auf der Konturlinie (i, j) zu definieren, und für jedes Pixel in der hervorzuhebenden Zone einen Wert zweiter Ableitung, der sich an einer Stelle befindet, die um eine vorbestimmte Breite in einer Richtung rechtwinklig bezüglich einer Tangente jedes Pixel der Konturlinie verschoben ist, als Wert zweiter Ableitung zu ersetzen, um das aus Werten zweiter Ableitung bestehende Bild zu verbessern, um für jedes Pixel des Originalbilds einen entsprechenden Ausgangswert des verbesserten, aus Werten zweiter Ableitung bestehenden Bilds mit einem Hervorhebungskoeffizienten (k) zu multiplizieren, und um den resultierenden Wert auf den Pixelwert des Originalbilds zu addieren oder von ihm zu subtrahieren, um einen verbesserten Ausgangswert zu berechnen.
  5. Thermotransferdrucker nach Anspruch 4, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass, wenn ein Paar Konturlinien einander um ein vorbestimmtes Intervall benachbart sind, welches kleiner ist als eine zweite vorbestimmte Breite in dem Originalbild, eine Steuerung eine solche Steuerung durchführt bezüglich der Pixel der Konturlinien, dass Pixel der Konturlinien und Pixel zwischen den Konturlinien ausgeschlossen werden von den Pixeln, die einem Verbesserungsverfahren für ein Bild zweiter Ableitungswerte unterzogen werden, und ein Wert zweiter Ableitung an einer jeweiligen Pixelposition direkt als der entsprechende Ausgangswert des Bilds aus Werten zweiter Ableitung verwendet wird, für jedes Pixel des Originalbilds der entsprechende Ausgangswert des Bilds aus Werten zweiter Ableitung mit dem Hervorhebungskoeffizienten multipliziert wird, und der resultierende Wert auf den Pixelwert des Originalbilds addiert oder von diesem subtrahiert wird, um einen Ausgangswert zu berechnen.
Es folgen 20 Blatt Zeichnungen






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