Flächenabhängiges dynamisches Binarisierungsverfahren

DpuScan ist mit MDIT-Funktionalität (Multi Dimensional Intelligent Thresholding) ausgestattet. MDIT analysiert mit einem dreistufigen analytischen Prozess die optimale Helligkeitsverteilung des Bildes und kann so auch noch extrem schwierige Fälle korrekt binarisieren.

Dabei arbeitet MDIT zonenabhängig und ändert die Strategie in Abhängigkeit von der Umgebung. Während andere Lösungen bei schwierigen Bildern den Scanprozess anhalten um Handkorrektur zu ermöglichen stoppt MDIT den Scanprozess nie, sondern korrigiert automatisch:

Haben Sie die große 5000 im linken Graubild auch erkannt? Wenn ausnahmsweise einmal das Ergebnis nicht optimal sein sollte: ReScan on Demand (RSoD) ermöglicht Ihnen später aus dem Graubild oder sogar dem Farbbild online auf dem Bildschirm ein optimales Schwarzweißbild zu erzeugen, ohne dass jemals der Scanbetrieb angehalten werden muss.

Während andere Programme hier nur die Einstellmöglichkeiten des Scanners anbieten, verfügt DpuScan über eigene Module zur Binarisierung. Natürlich können Sie aber auch die Funktionen des Scanners alternativ nutzen.

Um aus einem Graubild ein bitonales Schwarzweißbild zu erzeugen, muss für jeden Grauwertpunkt entschieden werden, ob er zu weiß oder zu schwarz konvertiert werden soll. Am einfachsten läßt sich dies durch einen festen Schwellwert festlegen. Oberhalb dieses Schwellwertes sind dann alle Punkte weiß und unterhalb eben schwarz. Ein solches einfaches Verfahren ist bei DpuScan als eines der möglichen Verfahren integriert. Die Ergebnisse sind aber nur dann brauchbar, wenn gute Vorlagen gescannt werden. In allen anderen Fällen ist es besser, den Schwellwert ständig dynamisch den Umgebungsverhältnissen anzupassen. Hierbei gibt es mehrere Strategien, die bei DpuScan als ACDP-Binarisierungsfilter wie folgt definiert werden können:

Der Wert "Statische Schwelle" bestimmt den Wert, unterhalb dem ein Zielpunkt auf jeden Fall schwarz wird.

Die "Matrix Größe" bestimmt die Anzahl Punkte, die sich der ACDP-Binarisierungsalgorithmus um den Ursprungspunkt herum ansieht, um den durchschnittlichen Hintergrundgrauwert zu bestimmen. Da der Algorithmus nur auf Helligkeitsunterschiede reagiert, werden einheitlich dunkle Flächen ausgehöhlt und nur umrandet dargestellt. Texte, die dann innerhalb der dunklen Fläche noch dunkler enthalten sind, bleiben dadurch erhalten. Dieser Effekt kann durch eine vergrößerte Matrix eingeschränkt werden.

Mit "Dynamischer Gewichtung" wird festgelegt, wie stark der ACDP-Binarisierungsalgorithmus auf lokale Helligkeitsschwankungen reagieren soll.

Mit "Störungen entfernen" wird ein zusätzlicher Algorithmus hinzugeschaltet. Dieser verhindert, dass der ACDP-Binarisierungsalgorithmus auf isolierte Pixel reagiert. Dazu betrachtet er den aktuellen Punkt und das Umfeld. Mit "Bereichsgröße" kann die Größe des zu betrachtenden Umfeldes eingestellt werden (normalerweise sollte hier "Klein" genügen). Mit "Gewichtung" wird die Arbeitsintensität dieses Programmteils beeinflußt.

Bei Aktivierung des "Backtrackers" erfolgt eine automatische Anpassung der Schwellwerte bei schwankenden Hintergrundhelligkeiten. Falsch eingestellte Parameter der statischen Schwelle werden automatisch korrigiert. Dadurch werden die meisten Dokumente selbst bei starken Qualitätsschwankungen mit nur einer einzigen Einstellung automatisch korrekt binarisiert.

Die Auswirkung der Filtereinstellung kann bei aktivierter "Vorschau" sofort auf dem Bildschirm beobachtet werden. Dazu besteht die Möglichkeit, auch die interessierenden Stellen vergrößert anzeigen zu lassen. Auch die Fenstergröße ist veränderbar.Das obige Bild zeigt das Ergebnis der Binarisierung bei einem Graubild, dass nicht mit einem Farbfilter vorgefiltert wurde. Die dabei entstehenden Rahmen lassen sich durch Vorfilterung mit einem ACDP-Farbfilter ebenfalls noch unterdrücken. Die Resultate bei der nacheinander ausgeführten ACDP-Farbfilterung und ACDP-Binarisierung können den folgenden beiden Abbildungen entnommen werden:

Die oberen 3 Beispiele sind Ergebnisse, die mit der gleichen Vorlage bei Verwendung von Verfahren unserer Wettbewerber erzielt werden können. Das Verfahren 1 ist in dem Twaintreiber eines Scannerherstellers enthalten und erhöht gleichzeitig die maximale Auflösung des Scanners von 150dpi auf eine gerechnete Auflösung von 200dpi. Die Verfahren 2 und 3 arbeiten direkt auf dem Farbbild.

Alle in den anderen Beispielen gezeigten Farbbilder wurden mit einem Scamax 410S bei 200dpi Auflösung gescannt. Die Geschwindigkeit betrug im August 2003 100 Blatt pro Minute (200 Images bei doppelseitigem Scannen).