DE19602129A1 - Verfahren zum Erzeugen eines Farbdokuments - Google Patents
Verfahren zum Erzeugen eines FarbdokumentsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines Farbdo
kuments und bezieht sich auf das Gebiet des Datencodierens. Ins
besondere betrifft die Erfindung das Codieren und Transportieren
von Farbinformation eines Dokuments oder Bildes in einer Schwarz-
Weiß-Version des Dokuments oder Bildes.
Zur Zeit arbeiten die meisten Printer/Drucker, Kopierer und Fak
similegeräte mit monochromer (Schwarz-Weiß-)Information. Mit
anderen Worten, die meisten Printer/Drucker, welche verwendet
werden, drucken Schwarz-Weiß-Dokumente; die meisten Kopierer ko
pieren Dokumente in ein monochromes Dokument, und die meisten
Faksimilegeräte drucken empfangene Faxe in monochromer Form.
Viele Drucker/Printer, Kopierer und Faksimilegeräte stehen heu
te zur Verfügung, welche Farbinformation schaffen und anpassen.
Jedoch sind diese Geräte im allgemeinen teurer als solche, wel
che nur monochrome Information handhaben. Ferner ist es wahr
scheinlich, daß immer eine Nachfrage nach solchen Geräten be
steht, welche monochrome Information verarbeiten und erzeugen.
Es ist jedoch wünschenswert, auf beide Arten von Dokumenten Zu
griff zu haben, wenn die richtigen Geräte verfügbar sind. Ebenso
ist es daher auch wünschenswert, in der Lage zu sein, eine Kopie
eines Farbdokuments in einem Schwarz- und Weißformat auszu
drucken oder zu erhalten und mit diesem Dokument danach in der
Lage zu sein, eine Farbwiedergabe des ursprünglichen Dokuments
zu erhalten.
Zur Zeit wird eine Übertragung von Dokumenten über Geräte, wie
Faksimilegeräte über gemeinsame Fernsprechleitungen durchge
führt. Faksimilegeräte sind in der Lage, Farbdokumente zu sen
den und zu empfangen. Jedoch sind die Kosten für ein Senden und
Empfangen von monochromen Dokumenten merklich niedriger als
diejenigen bei Farbdokumenten. Um die Kosten zu reduzieren, ist
es daher wünschenswert in der Lage zu sein, ein Schwarz-Weiß-
Dokument mittels Faksimile oder eines anderen Dokumentenüber
tragungssystems zu senden, das in der Lage ist, eine Farbwie
dergabe von dem empfangenen Schwarz-Weiß-Dokument erforderli
chenfalls zu einem späteren Zeitpunkt zu erzeugen.
Bei einer Dokumentenanfertigung, wie Zeitschriften bzw. Journa
len oder anderen Dokumentenanzeigen bzw. -displays werden oft
Farbdokumente verwendet, wenn sie verfügbar sind. Jedoch sind
die Kosten um Farbe darzustellen, im Gegensatz zu einem
Schwarz-Weiß-Dokument oft höher. Wenn ein Farbdokument nur von
einer geringen Anzahl Personen betrachtet wird, können die Ko
sten, das Farbbild zu drucken, für alle Zeitschriften-Empfänger
untragbar sein. Eine Schwarz-Weiß-Version kann dagegen preis
wert gedruckt werden. Daher ist es wünschenswert, ein Schwarz-
Weiß-Dokument zu verwenden, aber die Farbversion zur Verfügung
zu haben, um es einzelnen Personen, welche Farbkopien wünschen
zu erlauben, diese Farbkopien zu erhalten, wenn sie es wün
schen, solange sie ihre eigenen Kosten tragen.
Gemäß der Erfindung sollen monochrome Dokumente von Farbdoku
menten erzeugt werden. Die monochrome Version des Dokuments
soll Information enthalten, welche den Farbinhalt des ursprüng
lichen Farbdokuments anzeigt. Ferner soll die Farbinformation
die Rekonstruktion des ursprünglichen Farbbildes zulassen. Auf
diese Weise können Personen, die Zugang zu Printern/Druckern,
Faksimilegeräten, Kopierern und anderen derartigen Hartkopien
und Dokumente verarbeitenden Geräten haben, welche Farbbilder
und -dokumente anpassen können, die Farbversion eines Dokuments
ausdrucken, während diejenigen, welche nur Zugang zu Geräten
haben, die monochrome Bilder erzeugen, die nichtfarbige Version
des Dokuments oder Farbversionen ausdrucken können, (wenn ihnen
die notwendigen Einrichtungen zur Verfügung stehen). Ferner
schafft die Erfindung ein System, bei welchem Dokumente mono
chrom dargestellt werden, jedoch einzelne Personen in der Lage
sind, ihre eigene gefärbte bzw. Farbversion des Dokuments zu
erzeugen.
Es wird daher ein Verfahren und eine Einrichtung beschrieben,
um Farbinformation in monochrome (Schwarz-Weiß-) Dokumenten zu
codieren. Die Erfindung schafft ein Verfahren und eine Einrich
tung, um Farbdokumente zu erzeugen, welche Farbinformation in
terpretieren, die auf einem Dokument gespeichert ist, das ein
Bild in monochromer Form enthält und ein Bild in Farbe erzeugt,
was auf der Farbinformation basiert.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausfüh
rungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen
erläutert, wobei die spezifischen Ausführungsformen die Erfin
dung nicht beschränken, sondern nur der Erläuterung und dem
Verständnis dienen. Es zeigen:
Fig. 1 ein Beispiel eines Dokuments der Erfindung, welches co
dierte Farbinformation enthält;
Fig. 2 ein Flußdiagramm einer Ausführungsform des Prozesses, um
ein monochromes Dokument gemäß den Lehren der Erfindung
zu erzeugen;
Fig. 3 ein Flußdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Er
findung des Prozesses zum Erzeugen eines monochromen Do
kuments;
Fig. 4 ein Beispiel einer Matrix, welche gespeichert ist und
die Farbinformation für ein Dokument gemäß einer Ausfüh
rungsform der Erfindung enthält;
Fig. 5 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des Computersy
stems der Erfindung;
Fig. 6 ein beispielhaftes Graupegel-Bild, das gemäß den Lehren
der Erfindung gedruckt ist, und
Fig. 7 ein beispielhaftes Farbbild, das mit Hilfe der codierten
Farbinformation wiedergegeben worden ist, die auf dem
Bild in Fig. 6 ist.
Nunmehr werden ein Verfahren und eine Einrichtung beschrieben
um Farbinformation in monochrome (Schwarz-Weiß-)Dokumente zu
codieren. In der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfin
dung sind für ein gründliches Verständnis der Erfindung zahlrei
che spezifische Details angeführt, wie beispielsweise Verschlüs
selungstechniken, eine Anzahl von Bits, Dimensionen, usw. Für
den Fachmann ist es jedoch offensichtlich, daß die Erfindung
auch ohne diese spezifischen Einzelheiten in der Praxis ausge
führt werden kann. In anderen Fällen sind bekannte Strukturen
und Vorrichtungen in Blockdiagramm-Form und nicht im einzelnen
dargestellt, damit die Erfindung nicht unverständlich wird.
Einige Teile der detaillierten Beschreibung, welche folgt, sind
in Form von Algorithmen und symbolischen Darstellungen von Ope
rationen an Datenbits in einem Computerspeicher dargestellt.
Diese algorithmischen Beschreibungen und Darstellungen sind die
Mittel, die von dem Fachmann auf dem Gebiet der Datenverarbei
tung verwendet werden, um am effektivsten das Wesentliche ihrer
Arbeit anderen Fachleuten zu übermitteln. Ein Algorithmus wird
hier generell als eine logische Folge von Schritten angesehen,
die zu einem gewünschten Ergebnis führen. Die Schritte sind sol
che, welche physikalisches Verarbeiten von physikalischen Größen
erfordert. Gewöhnlich, aber nicht notwendigerweise, haben diese
Größen die Form von elektrischen oder magnetischen Signalen, die
gespeichert, übertragen, kombiniert, verglichen und auf andere
Weise gehandhabt werden können. Es hat sich immer, hauptsächlich
aus Gründen einer gemeinsamen Verwendung als zweckmäßig erwie
sen, diese Signale als Bits, Werte, Elemente, Symbole, Zeichen,
Terme, Zahlen o. ä. zu bezeichnen.
Es sollte jedoch beachtet werden, daß alle diese und ähnliche
Terme den entsprechenden physikalischen Größen zuzuordnen sind
und sie nur bequeme Bezeichnungen sind, die bei diesen Größen
angewendet werden. Wenn nicht speziell angegeben, weisen, wie
aus den folgenden Ausführungen ersichtlich ist, überall in der
vorliegenden Erfindung Erläuterungen, die Begriffe verwenden,
wie "verarbeiten" oder "berechnen" oder "bestimmen" oder "anzei
gen" o. ä. auf die Wirkung und Prozesse eines Computersystems
oder einer ähnlichen elektronische Berechnungseinrichtung hin,
welche Daten verarbeitet und Daten, die als physikalische (elek
tronische) Größen in den Computersystem-Registern oder -Spei
chern dargestellt sind, in andere Daten umformt, die in ähnli
cher Weise als physikalische Größen in den Computersystem-Spei
chern oder -Registern oder in anderen derartigen Informations
speicher-, Übertragungs- und Anzeigeeinrichtungen dargestellt
sind.
Die Erfindung betrifft auch ein Gerät oder eine Einrichtung, um
diese Operationen durchzuführen. Diese Einrichtung kann insbe
sondere für die geforderten Zwecke ausgelegt sein, oder sie kann
einen Universalrechner aufweisen, der selektiv durch ein in dem
Rechner gespeichertes Computerprogramm aktiviert und rekonfigu
riert wird. Diese hier vorgestellten Algorithmen und Anzeigen
bzw. Displays sind nicht inhärent zu einem bestimmten Computer
oder einer anderen Einrichtung in Beziehung gebracht. Verschie
dene Universalgeräte können mit Programmen gemäß den hier be
schriebenen Lehren verwendet werden, oder es kann sich als
zweckmäßig herausstellen, speziell entwickelte Einrichtungen zu
schaffen, um die geforderten Verfahrensschritte durchzuführen.
Die erforderliche Struktur für eine Vielzahl dieser Geräte er
gibt sich aus der nachstehenden Beschreibung. Obendrein ist die
vorliegende Erfindung nicht unter Bezugnahme auf eine ganz be
stimmte Programmiersprache beschrieben. Vielmehr kann eine Viel
zahl von Programmiersprachen verwendet werden, um die Lehren der
Erfindung, wie sie hier beschrieben sind, durchzuführen.
Die Erfindung schafft ein Verfahren und eine Einrichtung, um
ein monochromes (beispielsweise Schwarz-Weiß-)Bild von einem
Farbbild zu erzeugen, wobei die Farbinformation von dem Farbbild
codiert und in dem monochromen Bild gespeichert wird. In einer
Ausführungsform wird gemäß der Erfindung ein Schwarz-Weiß-Doku
ment von einem Farbdokument erzeugt, und das gerade erzeugte Do
kument enthält codierte Farbinformation, die von einem Teilneh
mer verwendet werden kann, um eine Farbversion des Schwarz-Weiß-
Dokuments herzustellen. Die Farbversion kann identisch mit dem
ursprünglichen Farbdokument sein. In einer alternativen Ausfüh
rungsform, in welcher eine Farbpalette, welche die möglichen
Farben darstellt, die in der codierten Farbinformation enthalten
sein können, weniger Farben hat, als bei dem Original verwendet
wurden, kann die Farbversion, soweit die Farbe betroffen ist,
nicht ein Duplikat des Originals sein.
Die Farbinformation begleitet das Schwarz-Weiß-Dokument, damit
irgendjemand, welcher die entsprechenden Decodiereinrichtungen
hat, eine Farbversion des Dokuments herstellen kann. In einer
Ausführungsform wird die codierte Farbinformation in einem Sei
tenkanal in dem Dokument durchgeführt. Durch Lesen der Seitenka
nal-Information zusammen mit dem räumlichen (spatial) Ortsbild
des Dokuments ist eine Person in der Lage, das Farbdokument zu
erzeugen. Ein Beispiel eines solchen Dokuments ist in Fig. 1
dargestellt, wobei ein Schwarz-Weiß-Bild 101 mit codierter Farb
information 102 auf einem Dokument 103 erscheint. Eine Person,
die ein System, wie ein Faksimilegerät, einen Kopierer, einen
Printer, usw., hat, das heißt, in der Lage ist, das Dokument zu
empfangen, und das Bild zu lesen und die codierte Farbinforma
tion zu verarbeiten, kann eine Farbversion des monochromen Doku
ments erhalten.
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm einer Ausführungsform des Prozesses,
um ein monochromes Dokument gemäß der Erfindung aus einem Origi
nal-Farbbild zu erzeugen. In Fig. 2 wird gemäß der Erfindung da
mit begonnen, eine signifikante Farbe in dem Dokument zu suchen
(Verarbeitungsblock 201). In einer Ausführungsform ist eine
signifikante Farbe als eine Farbe außer schwarz oder weiß defi
niert. Sobald die signifikante Farben identifiziert worden sind,
werden gemäß der Erfindung die Objekte bzw. Gegenstände identi
fiziert, in welchen die signifikanten Farben gefunden werden
oder vorhanden sind (Verarbeitungsblock 202). Gemäß der Erfin
dung wird dann die Farbinformation in codierte Farbinformation
verarbeitet (Verarbeitungsblock 203) und dann wird eine mono
chrome Version des Originaldokuments erzeugt, welches codierte
Farbinformation enthält, um einer Person zu ermöglichen, eine
Farbversion des monochromen Bildes zu erzeugen oder wieder her
zustellen (Verarbeitungsblock 204). In einer Ausführungsform
werden die Stelle und Farbe der Objekte bzw. Gegenstände in
einem Seitenkanal des Dokuments gespeichert.
Objekte bzw. Gegenstände können Zeichen, Bilder und Linien bzw.
Zeichendarstellungen enthalten. In der vorliegenden Erfindung
sind die Objekte bzw. Gegenstände in Form eines Objekt- bzw. Ge
genstandstyps dargestellt. Jeder Gegenstandstyp stellt eine
Farbprozedur dar, die notwendig ist, um eine Farbversion dieser
Form aus dem monochromen Dokument wiederherzustellen. Farbproze
duren können basierend auf Abgrenzungen bzw. Rändern oder Stel
len auf dem Dokument selbst arbeiten. Beispielsweise kann ein
rechteckiget Gegenstand in Form von zwei gegenüberliegenden
Ecken festgelegt werden, während ein Kreis durch seinen Mittel
punkt und Radius definiert sein kann.
Ein anderer Gegenstandstyp kann durch einen Satz von Begrenzun
gen festgelegt sein, in welchen eine Farbe aufgebracht ist. Bei
spielsweise kann ein Gegenstandstyp als ein Farbauftrag-(z. B.
Färbe-)Prozeß definiert sein, bei welchem eine Farbauftrag an
einer Stelle beginnt und bis zu einem Randbereich fortgesetzt
wird, an welchem sich die Farbauftragrichtung ändert und ein
Farbauftrag fortgesetzt wird, bis ein anderer Randbereich er
reicht ist, usw. Auf diese Weise ist der Gegenstandstyp als eine
Reihe von Randbereichen und richtungsabhängigen Farbauftrag-Ope
rationen identifiziert. Objekt bzw. Gegenstände können als eine
Reihe verschiedener Formen definiert sein, welche einen ganz be
stimmten Teil eines Bildes darstellen. Die vorliegende Erfindung
ist jedoch nicht auf ein Verwenden einer bestimmten Reihe von
Objekttypen begrenzt, und eine Methode, Farben in einem be
schränkten Bereich aufzubringen, kann angewendet werden.
Bei der Erfindung gibt es zahlreiche Wege bzw. Möglichkeiten,
wie ein Bereich bzw. eine Fläche auf dem Dokument als ein Objekt
bzw. Gegenstand ausgewählt werden kann. Beispielsweise können,
wenn das Dokument bereits in ein Computersystem eingegeben ist,
Objekte identifiziert werden, indem Anfangsbereiche bzw. Flächen
des Dokuments identifiziert werden, die eine einzige Farbe haben
(indem beispielsweise die Farbe jedes Pixel geprüft wird). Bei
der Erfindung können Objekte in einem Bild durch ihre Begrenzun
gen identifiziert werden. Beispielsweise können durch Überprüfen
der Farbe von Pixel und durch Vergleichen ihrer Pixelwerte mit
einer Reihe von Schwellenwerten gemäß der Erfindung Begrenzungen
von Objekten identifiziert werden, welche ihrerseits jedes Ob
jekt definieren.
Sobald Objekte bzw. Gegenstände identifiziert worden sind, wird
eine Farbe jedem der Objekte zugeordnet. In einer Ausführungs
form wird eine Farbe durch ihre Pixelwerte identifiziert. In
einer Ausführungsform wird die Farbe, die ausgewählt worden ist,
um den Bereich darzustellen, aus einer Gruppe von Farben in
einer spezifischen Farbpalette ausgewählt, die für das Dokument
verwendet worden ist. Die Farbpalette kann eine begrenzte Anzahl
Farben haben. Durch Begrenzen der Anzahl an verfügbaren Farben
ist man gemäß der Erfindung in der Lage, die Farbinformation zu
reduzieren, so daß sie in einem kleineren Teil des Dokuments ge
speichert werden kann. Beispielsweise erlaubt ein Verwenden
einer Farbpalette mit zehn Farben, daß die codierte Farbinforma
tion, welche durch Strichcodes dargestellt worden ist, auf einer
Fläche von etwa (1,9 × 10,2) cm² (3/4 × 4 in.) auf einem übli
chen (21,6 × 27,95) cm (8 1/2 × 11 in.) großen Papierblatt dar
gestellt werden.
Wenn die Anzahl an verwendeten Farben, um irgendeine mögliche
Farbe eines Objekts in einem Dokument darzustellen, kleiner ist
als die Anzahl an Farben, die tatsächlich auf dem Dokument er
scheinen, oder wenn die verwendeten Farben, um Farben von Objek
ten bzw. Gegenständen in einem Dokument darzustellen, nicht
identisch mit den Farben sind, die verwendet worden sind, um
Farben auf dem Dokument darzustellen, können Schwellenwerte ein
gestellt werden, um eine Farbe in der Farbpalette Farben zuzu
ordnen, welche in dem Dokument erscheinen können. Die Schwellen
werte können Pixelwerte sein, so daß die Farbe eines Bereichs in
dem Dokument mit einem Pixelwert, welcher in einen spezifischen
Bereich von Pixelwerten fällt, identifiziert wird als die Farbe
eines Pixels, das verwendet worden ist, um den ganzen Pixelwert
bereich darzustellen. In einem solchen Fall ist zu beachten, daß
es nicht möglich ist, eine Farbwiedergabe wiederherzustellen,
welche dem Original identisch ist.
Mit Hilfe der identifizierten Farben kann eine Farbprozedur dem
Objekt zugeordnet werden, das die Farbprozedur durch ein Label
identifiziert. Danach wird eine Speicherstelle der Farbprozedur
zugeordnet, welche die Farbe und Form identifiziert, die mit
Hilfe ihrer Speicherstelle in dem Dokument wiederherzustellen
ist. Diese Information kann dann codiert werden.
Gemäß der Erfindung wird der Objekttyp, die Speicherstelle des
Objekts auf dem Dokument und ihre Farbe in der codierten Farbin
formation der Erfindung codiert. In einer Ausführungsform wird
die Farbinformation in maschinen-lesbarer Information codiert.
Die maschinen-lesbare Information kann in einem digitalen Format
sein, wie beispielsweise einen Strichcode oder digitalem Papier,
wobei eine Ausführungsform in dem am 9. August 1994 erteilten
US-Patent 5,337,362 beschrieben ist, das betitelt ist als "Me
thod and Apparatus for Placing Data Onto Plain Paper" und auf
einen Gesellschaftsnachfolger der vorliegenden Anmeldung über
tragen worden ist. Andere Codierarten können bei der Erfindung
ebenfalls verwendet werden, solange eine Identifizierung und
Auswahl von Zwischengliedern möglich ist.
Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemä
ßen Prozesses. In Fig. 3 hat der Prozeß denselben ersten Verar
beitungsschritt, wie in Fig. 2. Sobald jedoch signifikante Farben
gefunden sind (Verarbeitungsblock 301), wird gemäß der Erfindung
versucht, einen "Begrenzungsbereich" (bounding box) oder eine
angenäherte Form aus einer Gruppe solcher "Bereiche" zu identi
fizieren, welche verwendet werden können, um die Form oder den
Bereich mit dieser ganz bestimmten Farbe anzunähern oder zu cha
rakterisieren (Verarbeitungsblock 302). Nachdem "Begrenzungsbe
reiche" identifiziert worden sind, wird gemäß der Erfindung be
stimmt, ob die gefärbten Pixel in dem "Begrenzungsbereich" die
selben Farben sind (Verarbeitungsblock 303). Wenn dem so ist,
wird der Bereich dieser Art "Begrenzungsbereich" zugeordnet
(Verarbeitungsblock 304), wenn dem nicht so ist, wird ein ande
rer "Begrenzungsbereich" gesucht (Verarbeitungsblock 305). Dann
wird eine endgültige Farbe aus einer Gruppe verfügbarer Farben
zugeordnet (beispielsweise aus einer Verweistabelle) und danach
wird sie diesem "Begrenzungsbereich" zugeordnet (Verarbeitungs
block 306). Die Speicherstelle, der "Begrenzungsbereich" und die
zugeordnete Farbe für jeden Farbbereich in dem Dokument werden
dann codiert und auf dem monochromen Dokument gespeichert (Ver
arbeitungsblock 307).
In einer Ausführungsform enthält ein Dokument insgesamt N Ob
jekte bzw. Gegenstände, welche beispielsweise Zeichen, Bilder
und Linien- bzw. Zeilendarstellungen enthalten können, und ande
re Formen und grafische Merkmale. Wenn die Anzahl an Farbobjekten
klein ist, kann ein Vektor für jedes der Farbobjekte festgelegt
werden. Beispielsweise ist der Vektor dn ein Vektor-Deskriptor
des n-ten gefärbten Objekts. In einer Ausführungsform wird der
gesamte Farbinhalt des Dokuments durch eine Dokumenten-Farbin
halt-Matrix: D∈nx6 beschrieben, wobei Zeilen aus den Vektoren
dn zusammengesetzt sind, die in der nachstehenden Gl. (1) defi
niert sind. Der Vektor dn ∈ {₄, Z₂} ist durch sechs Elemente
definiert: vier reel-bewertete Koordinaten und zwei ganzzahlig-
bewertete Indizies:
wobei die ersten vier Elemente die x- und y-Coordinaten der un
teren linken und der oberen rechten Ecke eines "Begrenzungsbe
reichs" des Objekts definieren. Das fünfte Element ist ein binä
rer (oder allgemeiner ausgedrückt ganzzahliger) Index, welcher
den Objekt-Typ (OT) darstellt. In einer Ausführungsform ist der
Objekt-Typ OT gleich null, wenn das Objekt keine deutlichen Be
grenzer-Pixel (im Graupegel) hat oder auf eins gesetzt ist, wenn
das Objekt deutliche Begrenzer-Pixel hat. Andere Indexiertypen
können verwendet werden und sind allgemein bekannt. Das sechste
Element ist eine Ein-Byte ganze Zahl in dem Bereich (0,255).
Wenn zwei Bytes jeweils die ersten vier Elemente darstellen, er
fordert der Vektor dn nicht mehr als 10 Bytes. In alternativen
Ausführungsformen können die Vektoren dn mehr oder weniger Ele
mente enthalten.
In der vorliegenden Erfindung wird die Matrix D als dem origi
nalen Farbdokument erzeugt und in einen Seitenkanal
des Grauskalen-(monochromen) Dokuments codiert. Wenn eine Farb
wiedergabe des Dokuments gewünscht wird, wird das Dokument ge
scannt, und die Seitenkanal-Information wird decodiert, um die
Matrix D wieder aufzufinden. Basierend auf der in der Matrix D
gespeicherten Information wird gemäß der Erfindung Farbe auf dem
Dokument rekonstruiert.
Die "Begrenzungsbereich"-Koordinaten, die in Gl. (1) beschrieben
sind, beziehen sich auf "Punkte" in dem Dokumenten-Bildraum.
Durch Fehler werden diese Punkte auf einzelne Pixel abgebildet.
Durch die Addition eines Elements zu dem Vektor dn, wie bei
spielsweise ein Canvas-Gitter-Auflösungs-Parameter, kann sich der
Pixel-Bereich ändern, auf welchen jeder "Abgrenzungsbereich"-
Punkt abbildet. Auf diese Weise kann sich die Genauigkeit än
dern, mit welcher die "Begrenzungsbox"-Koordinaten spezifiziert
werden.
Sobald sie erzeugt ist, wird die Farbinhalt-Matrix D codiert.
Wie vorstehend ausgeführt, kann die Farbinformation in ein ma
schinen-lesbares digitales Format, wie beispielsweise einen
Strichcode oder ein digitales Papier, codiert werden, wobei eine
Ausführungsform hier in dem bereits weiter vorne zitierten US-
Patent 5,337,362 beschrieben ist. Die codierte Information wird
dann gedruckt und/oder für eine Darstellung mit einer Schwarz-
Weiß-Version des Originaldokuments (beispielsweise dem Bild des
Dokuments) verbunden.
Wenn eine Person eine Farbwiedergabe des Dokuments wünscht,
veranlaßt die Person, daß die codierte Information gescannt
wird, wozu beispielsweise manuell betätigte Steuereinheiten ver
wendet werden, und dann decodiert wird. Ein Beispiel der sich
ergebenden Matrix D ist in Fig. 4 dargestellt.
In einer Ausführungsform wird gemäß der Erfindung eine Farbwie
derherstellung durchgeführt, die auf einer Pixel-Intensität ba
siert. Basierend auf dieser Intensität (p(x,y)) wird angenommen,
daß ein bestimmtes Pixel in einem Dokumentenbild in einen der
folgenden drei Bereiche, (Unter-)Grund, Abbildung (figure) oder
Rand fällt
wobei G und B vorher festgelegte Schwellenwerte sind, welche
die Grund- und Randbereich-Pixel-Intensitäten festlegen, und σG-
und σB-Terme die Quadratwurzeln der Varianzen der Grund- bzw.
Randbereich-Pixel-Intensitäten sind. Mit Hilfe der vorstehend
beschriebenen Pixel-Klassifikation wird bei der Erfindung an
fangs den Objekt-Typ jeder Zeile der Matrix D geprüft.
In einer Ausführungsform hat, wenn der Objekt-Typ ein erster
Typ ist (Objekt-Typ = 1), das Objekt dann einen Randbereich.
Dies schließt ein, daß bei Bewegen einer bestimmten Spalte des
Objekts nach hinten, die Abbildungs-Pixel in Klammern gesetzt
oder von einem Paar Grenzbereich-Pixel-Cluster (Ränder (bor
ders)) umgeben sind, wobei das Paar sowohl gerade als auch unge
rade Ränder enthält. Für jede Spalte des Objekts wird bei der
Erfindung zuerst der ungerade Rand und dann der gerade Rand
identifiziert.
Nach einem Festlegen des geraden Randes werden bei der Erfin
dung die Pixels in dem Bereich zwischen den Rändern ausgemalt.
Danach setzt die Erfindung die Rand-Zähler zurück und sucht nach
zusätzlichen Bereichen, um sie auszumalen, bevor sie sich zu der
nächsten Spalte des Objekts bewegt. Mit der erfindungsgemäßen
Prozedur wird das Problem eines unkontrollierten "Auslaufens"
umgangen, das sich in großen Teilen der ausgemalten Grundpixel
ergeben könnte.
Wenn der Objekt-Typ ein zweiter Typ ist (Objekt-Typ = 0), dann
wird das Objekt durch Grund- und Abbildungs-Pixel definiert, und
die Definition der Abbildungs-Pixel wird vereinfacht, so daß es
irgendein Nicht-Grund-Pixel bedeutet. Alle Abbildung-Pixel in
dem Objekt werden ausgemalt.
Die Verarbeitungslogik, um die verschiedenen Schritte einer Ob
jektidentifizierung, einer Farbidentifizierung, einer Codierung,
usw. durchzuführen, können mittels eines Systems durchgeführt
werden, das Hardware und/oder Software enthält. Das System kann
ein Computersystem sein. Die Verarbeitungslogik der Erfindung
kann in Druck-, Faksimile-, Kopier- und anderen Hardcopy- und
Dokumentenanzeige-Vorrichtungen untergebracht sein. In einer al
ternativen Ausführungsform kann die Erfindung an derartige Vor
richtungen gekoppelt sein und dadurch Daten auf Dokumenten
displays oder -Anzeige schaffen. Ein Blockdiagramm einer Ausfüh
rungsform des Computersystems der Erfindung wird nachstehend an
hand von Fig. 5 beschrieben.
In Fig. 5 ist eine Ausführungsform eines mit 500 bezeichneten
Computersystems gemäß der Erfindung dargestellt. Das Computersy
stem 500 weist einen Bus oder eine andere Kommunikationseinrich
tung 501 zum Übertragen von Information und einen Prozessor 502
auf, der zum Verarbeiten von Information mit dem Bus 501 verbun
den ist.
Das System 500 weist ferner einen Randomspeicher (RAM) oder
eine andere dynamische Speichereinrichtung 504 (auf welche als
Hauptspeicher Bezug genommen wird) auf, die mit dem Bus 501 ver
bunden ist, um Information und Befehle zu speichern, die von dem
Prozessor 502 durchzuführen sind. Der Hauptspeicher 504 kann
auch dazu verwendet werden, um vorübergehende Veränderliche oder
andere Zwischeninformation während des Ausführens von Befehlen
durch den Prozessor 502 zu speichern. Das Computersystem 500
weist auch einen Festwertspeicher (ROM) und/oder eine andere
statische Speichervorrichtung 506, die mit dem Bus 501 verbunden
ist, um statische Information und Befehle für den Prozessor 502
zu speichern, und eine Datenspeichervorrichtung 507, wie eine
Magnetplatte oder eine optische Platte und die entsprechenden
Plattenansteuerung auf. Die Datenspeichervorrichtung 507 ist mit
dem Bus 501 zum Speichern von Information und Befehlen verbun
den.
Das Computersystem 500 kann mit einer Display- oder Anzeigevor
richtung 521, mit einer Kathodenstrahlröhre (CRT) oder einer
Flüssigkristallanzeige (LCD) verbunden sein, welche mit dem Bus
501 verbunden sind, um Information einem Computerbenutzer anzu
zeigen. Eine alphanumerische Anzeigevorrichtung 522 mit alphanu
merischen oder anderen Tasten kann ebenfalls mit dem Bus 501
verbunden sein, um Information und Befehlauswahlvorgänge an dem
Prozessor 502 zu übertragen. Eine zusätzliche Benutzereingabe
einrichtung ist eine Cursor-Steuereinheit 523, wie eine Maus,
ein Trackball, eine Schreibspitze oder Cursor-Richtungstasten,
welche mit dem Bus 501 verbunden sind, um Richtungsinformation
und Befehlauswahlvorgänge an den Cursor 502. zu übertragen und um
eine Cursorbewegung auf dem Display 521 zu steuern. Eine andere
Vorrichtung, welche mit dem Bus 501 verbunden sein kann, ist
eine Hardcopy-Vorrichtung 524, welche zum Ausdrucken von Befeh
len, Daten oder anderer Information auf ein Medium, wie Papier,
Film oder ähnliche Arten von Medien verwendet werden kann.
Das Computersystem 500 kann auch einen Scannmechanismus 551
aufweisen, um Dokumente für eine Dateneingabe in das Computersy
stem zu scannen. Einige oder alle der Komponenten des Systems
500 und der zugeordneten Hardware können verwendet werden;
selbstverständlich kann jedoch auch irgendein anderer Konfigura
tionstyp des Systems für verschiedene Zwecke verwendet werden,
wenn der Benutzer dies fordert. Der Prozessor 502 führt in Zu
sammenarbeit mit den anderen Komponenten in dem Computersystem
500 Befehle/Anweisungen durch und verarbeitet Information, um
die vorstehend beschriebene Dokumentenverarbeitung durchzufüh
ren.
Die Größe des Speichers in dem Computersystem, der verwendet
ist, um die codierte Farbinformation zu erhalten, hängt von der
Informationsmenge ab. Beispielsweise würde eine in Fig. 4 darge
stellte 30 Zeilen-Matrix 30 × 10 Bytes für einen Seitenkanal
speicher erfordern. Mit diesen 300 Bytes des Seitenkanalspei
chers können etwa 6,45 cm² (2 square inches) maschinen-lesbarer
Schrift (digital paper) übersetzt werden.
Fig. 6 zeigt ein beispielhaftes Graupegelbild, das auf einem 600
dpi-Drucker gedruckt ist. Die gefärbten bzw. Farbbildobjekte er
scheinen mit Zitter-/Halbtonmustern. Das Graupegelbild weist 30
gefärbte Objekte auf, welche durch die 30 Matrix in Fig. 4 be
schrieben sind, die xxx Bytes (unkomprimiert) darstellt. Zu be
achten ist, daß nur sechs Farben verwendet wurden. In einer Aus
führungsform würde der Strichcode einen Kopfteil enthalten, wel
cher eine Farbpalette auswählt. In diesem Fall würde eine Palet
te mit nur sechs Farben verwendet worden sein, und folglich wür
den die Einträge in die CI-Spalte in dem Bereich von 0 bis 5
sein, was eine zusätzliche Kompression ergibt.
Nach einem Abtasten des 600 dpi-Ausdrucks mit 200 dpi wurden
starke Moir´-Muster in dem gescannten Bild festgestellt. Die
Randbereich-Pixel-Definition ist dann erforderlich, da die
Moir´-Muster in dem gescannten Bild große Pixelintensitäts-Ver
änderungen haben. Dies führt manchmal in Abbildungspixel dazu,
daß sie als Grundpixel falsch klassifiziert werden und folglich
nicht ausgemalt werden.
Fig. 7 gibt das ausgemalte Bild wieder, nachdem es dem Farbre
staurationsprozeß der Erfindung unterzogen worden ist. Das aus
gemalte Bild ist ein 72 dpi-Farbbild. In einer Ausführungsform
kann das Farbbild als eine 72 dpi-PhotoShop-Datei sichergestellt
werden, um ein Ausdrucken zu erleichtern. In Fig. 7 erscheint
dies sehr grob.
Folglich kann gemäß der Erfindung Farbinformation über ein
Schwarz-Weiß-Medium transportiert werden. Selbst wenn Farbe in
die gewünschten Objekte transportiert werden kann, kann die
Bildqualität nicht so hoch wie diejenige des Originalfarbbildes
sein. Die Qualität kann gewaltig verbessert werden, wenn mehr
Speicher- und Rechenzeit dem Prozeß zugeordnet wird. Beispiels
weise kann das Originalbild mit 300 dpi ausgedruckt werden, wäh
rend das Scannen des Bildes bei 600 dpi erfolgt. Danach kann,
wenn eine Farbwiedergabe des Bildes gewünscht wird, das Bild mit
voller (300 dpi) Auflösung ausgedruckt werden.
Ferner berücksichtigt die Erfindung ein Umsetzen von schwarz
usw. zwischen Farb- und Schwarz-Weiß-Kopien von Dokumenten und
Bildern. Mit Hilfe der Erfindung können Dokumente, wie bei
spielsweise Zeitschriftenartikel in schwarz und weiß ausgedruckt
werden und später von nur denjenigen Lesern, die es fordern,
in Farbe wiedergegeben werden. Auch können gemäß der Erfindung
Farbbilder ohne weiteres über installierte Schwarz-Weiß-Faxgerä
te gefaxt werden. Später können diese Bilder in Farbe wiederge
geben werden. Ebenso kann mit der Erfindung kommerzielle Grafik
in schwarz und weiß ausgedruckt werden, während später noch
Farbversionen erhalten werden.
Somit ist ein Verfahren und eine Einrichtung zum Codieren von
Farbinformation beschrieben, und zwar ein Verfahren und eine
Vorrichtung, um Farbinformation in monochrome (Schwarz-Weiß-)Do
kumente zu codieren. Die Erfindung weist hierzu ein Verfahren
und eine Einrichtung auf, um Farbdokumente zu erzeugen, wel
che(s) Farbinformation, die auf einem Dokument gespeichert ist,
das ein Bild in monochromer Form enthält, interpretiert und ein
Bild in Farbe erzeugt, das auf der Farbinformation basiert.
Bezugszeichenliste
Zu Fig. 2
201 Suchen signifikanter Farben
202 Objekte W/signifikante Farben identifizieren
203 Farbinformation codieren
204 Schwarz-Weiß-Bild mit codierter Farbinfo erzeugen
201 Suchen signifikanter Farben
202 Objekte W/signifikante Farben identifizieren
203 Farbinformation codieren
204 Schwarz-Weiß-Bild mit codierter Farbinfo erzeugen
Zu Fig. 3
301 Signifikante Farben suchen
302 "Begrenzungsbereich" findet, der Form nahekommt
303 Bestimmen, wenn "Begrenzungsbereich (E)" eine einzige Farbe enthält
305 Einzige Farbe?
304 "Begrenzungsbereich" einem Bereich zuordnen
306 Endgültige Farbe "Begrenzungsbereich" dem Bereich zuteilen
307 Farbinformation mit dem Dokument codieren und speichern
301 Signifikante Farben suchen
302 "Begrenzungsbereich" findet, der Form nahekommt
303 Bestimmen, wenn "Begrenzungsbereich (E)" eine einzige Farbe enthält
305 Einzige Farbe?
304 "Begrenzungsbereich" einem Bereich zuordnen
306 Endgültige Farbe "Begrenzungsbereich" dem Bereich zuteilen
307 Farbinformation mit dem Dokument codieren und speichern
Zu Fig. 5
504 Hauptspeicher
506 Festwertspeicher
507 Großspeicher
522 Tastenfeld
523 Cursor-Steuereinheit
524 Hardcopy-Vorrichtung
551 Scann-Mechanismus
504 Hauptspeicher
506 Festwertspeicher
507 Großspeicher
522 Tastenfeld
523 Cursor-Steuereinheit
524 Hardcopy-Vorrichtung
551 Scann-Mechanismus
Zu Fig. 6 und 7
1 Farbe erlangt Beachtung, Farbe schafft Information, Farbe regt die Kreativität an. Es wurde eine neue Technik entwickelt, um die Barrieren zwischen Farb- und Schwarz-Weiß-Kopien abbauen zu helfen. Die Technik wird Codierte Farbe genannt. Einige Zeitschriftenartikel können in schwarz und weiß ausgedruckt werden und später nur von den Lesern, welche es tatsächlich benötigen, in Farbe wiedergege ben werden. Farbbilder können ohne weiteres über installierte Schwarz-weiß-Faxgeräte gefaxt werden, Telegraphiken in schwarz und weiß ausgedruckt, und später in Farbe wiedergege ben werden
2 Consolidierte Fahrzeuggesellschaft
3 Codierte Farbinformation
4 Zweiräder
5 LKWs
6 Autos
7 Jährliche Gesamtmenge
8 Umsatz ($M)
1 Farbe erlangt Beachtung, Farbe schafft Information, Farbe regt die Kreativität an. Es wurde eine neue Technik entwickelt, um die Barrieren zwischen Farb- und Schwarz-Weiß-Kopien abbauen zu helfen. Die Technik wird Codierte Farbe genannt. Einige Zeitschriftenartikel können in schwarz und weiß ausgedruckt werden und später nur von den Lesern, welche es tatsächlich benötigen, in Farbe wiedergege ben werden. Farbbilder können ohne weiteres über installierte Schwarz-weiß-Faxgeräte gefaxt werden, Telegraphiken in schwarz und weiß ausgedruckt, und später in Farbe wiedergege ben werden
2 Consolidierte Fahrzeuggesellschaft
3 Codierte Farbinformation
4 Zweiräder
5 LKWs
6 Autos
7 Jährliche Gesamtmenge
8 Umsatz ($M)
Claims (9)
1. Verfahren zum Erzeugen eines Farbdokuments, bei welchem
Farbinformation interpretiert wird, die auf einem Dokument ge
speichert ist, das ein Bild in monochromer Form enthält, und
das Bild, basierend auf der Farbinformation, in Farbe erzeugt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Farbinformation
maschinen-lesbare Information aufweist, und der Schritt, Inter
pretieren von Farbinformation ein Scannen der maschinen-lesba
ren Information und ein Decodieren umfaßt, um die Farbinforma
tion zurückzugewinnen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem die maschinen-lesbare
Information Strichcode-Information aufweist.
4. Verfahren zum Verbessern des Erzeugens eines monochromen Do
kuments aus einem Farbbild, wobei die Verbesserung dem Schritt,
Codieren des Farbinhaltes eines Farbbildes in einen Seitenkanal
des monochromen Dokuments einschließt.
5. Verfahren zum Erzeugen eines ersten Dokuments aus einem
zweiten Dokument, das gefärbt ist, indem eine Anzahl gefärbter
Objekte in dem zweiten Dokument identifiziert wird, der Farbin
halt der Anzahl colorierter Objekte codiert wird, um eine co
dierte Farbinhalt-Information zu erzeugen, und
das erste Dokument mit Objekten des zweiten Dokuments in mono
chromer Form erzeugt wird und die codierte Farbinhalt-Informa
tion hat.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem der Schritt Codieren
die Schritte aufweist:
Erzeugen eines Satzes von Vektoren, welche den Farbinhalt des zweiten Dokuments beschreiben, und
Codieren des Satzes Vektoren, um die codierte Farbinhalt-Infor mation zu erzeugen.
Erzeugen eines Satzes von Vektoren, welche den Farbinhalt des zweiten Dokuments beschreiben, und
Codieren des Satzes Vektoren, um die codierte Farbinhalt-Infor mation zu erzeugen.
7. Verfahren nach Anspruch 5, das den Schritt aufweist, die co
dierte Farbinhalt-Information in einen Seitenkanal des ersten
Dokuments zu plazieren.
8. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem die codierte Farbin
halt-Information maschinen-lesbare Information aufweist.
9. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem die codierte Farbin
halt-Information Information aufweist, die eine Farbpalette
identifiziert, auf welcher die codierte Farbinhalt-Information
basiert.
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