Способ передачи и приема растровых изображений

(51)4 Н 04 И 1/415 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Я 24-0 44й электротехзиД.Свет Бюл. Рый заочн титут свя те 088,8)е свидетН 04 М льство ССС 1/00, 1984 торск 90, к(54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИРОВЫХ ИЗОБРАЗКЕНИИ(57) Изобретение оке факсимильной пе ПРИЕМА РАС тносится к т редачи изобр и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ 91568 .12,8 .11.8 есоюз й инс И,Гут лясте 1,397(21) 39 (22) 19 (46) 30 (71) Вс нически (72) Е. и И.И.Ф (53) 62 (56) Ав В 12398 ний по каналам связи, Цель изобретения - повышение качества принятого растрового изобретения за счет снижения интенсивного муара повторного растрирования. После подсчета усредненного числа черных зл-тов Кподсчитывают числа К К, К, К черных эл-тов, отстоящих от соответствующей границы растровой ячейки на расстоянии, не превышающем половины шага растра в направлении, перпендикулярном соответствующей грани+ це растровой ячейки, Число К черных эл-тов определяют по ф-ле К =К+1/4 х х(К,+К +К +К)-К+. 6 ил,1 135 б 2Изобретение относится к электросвязи, в частности к технике Ааксимильной передачи изображений по каналамсвязи, и может быть использовано, например, при передаче газетных5 иллюстраций,Целью изобретения является повышение качества принятого растрового иэображения за счет снижения интенсивности муара повторного растрирования.На Аиг, 1 представлен Арагмент расстрового изображения; на Аиг.2 - растровая ячейка; на Аиг. 3 - видеосигнал растрового изображения;на Аиг, 4 - строка растрового изображения, содержащая основную и побочную растровые ячейки; на Аиг. 5 " совокупность основных растровых ячеек20 (сплошными линиями) и побочные растровые ячейки в окрестности одной из них (штриховыми линиями); на фиг, б - структурная электрическая схема устройства, реализующего способ 2 передачи и приема растровых иэображений.Учет черных элементов, содержащихся в побочных растровых ячейках, позволяет в предлагаемом способе практически полностью компенсировать муЗО ар повторного растрирования при сохранении того же объема инАормации, пе. редаваемой по каналу свячи.Для выяснения сущности предлагаемого способа рассмотрим структуо" ра стрового изображения. Его увеличенный Арагмент показан на Аиг, 1. Растровое изображение представляет со- бой совокупность растровых черных точек на белом Аоне (фиг, 1 а). Разли чие полутонов достигается изменением размеров растровых точек, причем восприятие полутонов чависит от Аормы точек. Регулярность растровой структуры позволяет разделить все изображение на растровые ячейки (Аиг, 2 а), каждая из которых содержит одну растровую точку, Для воспроизведения на приемной стороне копии растрового изображения достаточно передать по каналу связи площадь каждой растровой точки и построить на приеме точки нужной площади и подходящей формы,. Для компенсации возможной потери резкости из-за не Фъ точности выделения растровых ячеек необходимо изменить площадь каждой растровой точки с учетом площадей соседних точек. Б этом состоит сутьДискретизация Аункции з(х) может быть представлена как умножение ее на последовательность /-функций, отстоящих друг от друга на величину шага дискретизации р (размер элемента разрешения). Обозначим эту Аункцию Е(х) (Аиг, Зб)О оо, 7 ПРх-- 1У(х) - г д(х) -- е (2)Оо-оор рДискретизованная строка развертки может быть записана в виде 7 пй р я 1 п - ., -О-2 и 1(- ф - ) хИ р7:.оо з (х) = .С 1 рЙ Спектр дискретизованного сигнала содержит гармоники исходного сигнала при 1=0, дискретизирующей функции Й(х) при и:Ф и гармоники с комбичационными пространственными часто тами+ - ; п,1="1, 2 (4) и 1вя 1 р соответствующими длинам волн 1ь,1,1 1о(5) При Й р, где р - целое число, частоты всех комбинационных гармоник совпадают с частотами гармоник исходного сигнала. При й=(М+г)р, где О о 5 б 2способа перецачи и приема растровых изображений, являющегосяпрототипом предлагаемого способа.Однако в реальных условиях размеры растровой ячейки исходного растра и ячейки, искусственно выделяемой в сигнале, практически никогда не совпадают, что приводит к появлению на копии муаровых полос.Рассмотрим одномерную модель муар-эфАекта на одной строке развертки. Пусть Й - шаг растра в направлении развертки, а йр - длина черных штрихов-сечений растровых точек строкой развертки (Аиг, 3).После изображения полагаем однородным - на таком поле муар наиболее заметен, Тогда строка развертки может быть представлена в виде ряда Фурье (фиг. За)соП 0 77 пхд ,ъ -1з(х) = - --е . (1)й -Опалос 1(4(1, могут появляться гармоники с1частотой ниже, чем - . Это и есть гармоники муара дискретизации. Наиболее заметная из них соответствует 1 -1, и=+Ч и имеет длину волны 3562564аналогично выражению (2). В результате можно получитьпйо ох . и 1ф язп -- о япа( + )йй й про и 1р, -Е: - У(- + -)ййЕе относительная амплитуда (поотношению к постоянной составляющей)равна1) Ийя 1 п - 15й й((7)5 Чйо Т)пй,йПри г=О муар отсутствует, но до,биться точного выполнения этого условия невозможно, а небольшие отклонения дают муар с достаточно большой, согласно формуле (6), длинойволны, хорошо заметный глазу. Муарэтого вида может быть подавлен из(5вестным способом, заключающимся ввыборе частоты дискретизации такимобразом, чтобы размер растровой ячейки был нечетнократен половине размера апертуры луча сканирования. При30этом г=1/2, длина волны муара равна2 й, и так как й достаточно мало, муар эффективно интегрируется глазом,что и используется для снижения заметности муара дискретизации.Повторное растрирование может быть З 5представлено как последовательностьдвух операций, Первая заключается ввычислении средней по растровой ячейке (в одномерной модели по периодувторичного растра й ) площади черно Ого; вторая - в формировании соответствующей растровой точки. Так какй Ф 1 р, то муар может появиться только при первой операции.После выполнения первой операции 45(в одномерной модели) получаем последовательность значений площади черногоаЧ)Ы8 ах)= - ,х (х)8 х, (8) 50Я 55которая может быть выражена как функ" ция непрерывной координаты хХ+ а 1 +05Ь = -т (х)йх,Е.с(х-шй) (9)й,) 9хИнтеграл в формуле (9) вычисляется почленным интегрированием ряда (3); сумма д-функций представляетсяфункция К(х) - последовательность значений площади черного в растровых ячейках - содержит гармоники с частотами.Среди них можно выделить следующие длинноволновые (Л ) й ) гармоники муара;.и=О, п=И, 1=-1 - муар дискретизации с длиной волны (6), его относительная амплитуда равна(12) 1=0, и=-ш=1 - муар повторногорастрирования, его длина волны ЧйЛ = - =1 15),- 5(13) а относительная амплитуда 8 йГю (14)18,-ЧйИз формул (6), (11-14) видно, что длина волны муара повторного растрирования в Чх раз (где Ч. - число элементов разрешения, укладывающихся в длине растровой ячейки) больше длины волны муара дискретизации; а выбор г=1/2, уменьшающий длину волны муара дискретизации и его амплитуду, приводит к тому, что длина волны муара повторного растрирования делает его хорошо заметным.Выделим в строке при каждой растровой ячейке с координатой начала шй (фиг. 4 а) побочную растровую ячейку ш(й + -) (фиг. 4 б). Соответстй2вующая функция 1 (х) (с учетом того, что И-функции взяты в прежних точках(,(п,1)= - + -)1.Й р имеет малую амплитуду гармоники муара повторного растрирования. Постоянная составляющая, несущая инфор мацию об изображении остается неизменной.Иэ выражений (10) и (15) можнополучить п=1,(- Л Д(.(7 = -I( Й"с ( - Ф Ф ) КХЕ ( Р (1Отсюда видно, что амплитуда гармо.- ники муара К х) отличается от ам.- плитуды этой гармоники К(х) множите- лем(17) Устройство для реализации способапередачи и приема растровых иэображений содержит блок 1 оперативной памяти, блок 2 выборки и подсчета чер ного, арифметический блок 3, блок 4выборки и записи 4, блок 5 постоянной З 5 памяти, блок 6 оперативной памяти(18) Дискретизированный сигнал растрового изображения из факсимильного 40 аппарата прстрочно записывается вблок 1 оперативной памяти объемомЗп строк развертки, где и - числострок развертки в растровой ячейке.Таким образом, в оперативной памяти 45 помещается информация о трех рядахрастровых ячеек. Блок 2 выборки иподсчета черного выбираетиз оперативной памяти значение каждого элемента растронои ячейки, находящейся всреднем (из трех записанных В память) ряду, из окружающих ее основныхрастровых ячеек, а также побочныхрастровых ячеек, как показано нафиг, 5, 11 одсчитываются значения К.55 для всех основных растровых ячеек идля побочных, Арифметический блоки3 вычисляет значение Кф центральнойрастровой ячейки . по формуле (20)для передачи по каналу связи. На 1 оп, +1 сК = -(К+ - " -- ) ч 2 2(19) где 1 спт эк 1, чтобы упростить дальнейшие операции) Амплитуды гармоник функций К(х) и 1 (х) одинаковы, фазы различаются наДля низшей гармоники муара1=0 Следовательно, функция 1 п 1 (1 Т( Й.6=2 соя- ,(- + -)й=2 соя(-, - ) 2 а р т.е. амплитуда гармоники муара уменьшается.Аналогичный вывод можно повторить, выделяя побочную растровую ячейку по другую сторону от основной. Такой произнол в выборе направления ничем не оправдан, и для симметрии значения К следует вычислять с учетом побочных ячеек с обеих сторон Переходя от одномерной модели к изображению, получаем с учетом обеих координатп 1 1 и4 левая побочная ячейка-"(-фр)с(, 1н 1е( 2 соя-(- + - )с 1р 1 с - нижняя побочная ячейка (фиг. 5 г),71356256 приемной стороне код числа К посту+пает в блок 4 выборки и записи, который выбирает из блока 5 постоянной памяти значения всех элементов растровой ячейки, содержащей К черных точек, и записывает и блок 6 оперативной памяти, откуда сигнал поступает на факсимильный аппарат. М Кф -г" 1,Ь 1 15 20 25 4 "ф 10Формула изобретения Способ передачи и приема растровых изображений, при котором передаваемое растровое изображение построчно разбивают на элементы с размером, равным апертуре луча сканирования, преобразуют каждый элемент в двоичный символ, делят разбитое на элементы растровое изображение на растровые ячейки, вертикальный размер которых равен вертикальному шагу растра изображения, а горизонтальный размер равен горизонтальному шагу растра изображения, подсчитывают число К черных элементов в каждой растровой ячейке и для каждой растровой ячейки подсчитывают усредненное число черных элементов К в смежных с ней растровых ячейках по формуле где К; (1 =1,2, ,М) - число черныхэлементов вМ счетных растровых ячейках,передают в канал связи число черныхэлементов К , а на приемной стороне по принятым двоичным символамвосстанавливают растровое изображение, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения качества принятого растрового изображения засчет снижения интенсивности муараповторного растрирования, после подсчета усредненного числа черных элементов К подсчитывают числа К1К, К, К черных элементов, отстоящих от соответствующей границы растровой ячейки на расстоянии, непревышающем половины шага растра внаправлении, перпендикулярном соответствующей границе растровой .ячейки,а число К черных элементов определяют по формуле1356256 Х Составитель А.Иваноедактор Т,Парйенова Техред М.Ходанич р Л.Патаи о Тираж 63 акаэ 581 И Го по делам 035 р Мос д. 4/ П играфическое предприяти водственнороек ты жгор дарстве эобрете а, ЖПодписн ного комитета СССР ий и открытий Рауиская наб,