JPH02260973A - 二値化回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は二値化回路に関し、更に詳しくは光電変換素子
で読み出された画像信号を二値信号に変換する二値化回
路に関するものである。

〔従来の技術〕

電子コピー装置は一般に会議室等で蛍光灯の照明下で使
用されることが多い。そして、撮像に際し、記録面を照
明するための光源装置を内蔵していないものでは、蛍光
灯などの外部光源で照明された記録面の明るさを測光し
、その測光出力に応じて露光量調節を行って、ＣＣＤや
ラインセンサ等で黒板やホワイトボード等の記録面に記
録された文字や図形等（以下、画像という）を画像信号
に変換していた。この画像信号は二値化回路で白黒の二
値信号に変換され、サーマルヘッドを介して記録紙にプ
リントアウトされる。

前記二値化回路では、第５図に実線で示す画像信号■。

に追従するとともに一定の出力レベルが確保された閾値
信号ＶＳ　　（図中破線で明示）を発生させて、この閾
値信号■、と前記画像信号ｖ０と比較し、画像信号■。

が閾値信号Ｖ、より大きい場合には白の二値信号を出力
し、また画像信号■。が閾値信号■、より小さい場合に
は黒の二値信号を出力している。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、外部光源の照明下で電子コピー装置を使
用する際には、装置本体、記録面更には外部光源の相対
的な位置関係によって、記録面で反射した外部光源の像
が撮像されてしまうことがある。このような場合には、
記録面の一部に非常に高輝度な部分、すなわちハレーシ
ョンが伴うことになり、その周囲の画像も良好に撮像す
ることができなくなる。例えばハレーション部分からひ
き続いて読み出される画像信号■。は第５図に示すよう
に出力レベルが象、激に下降するから、上述した従来の
二値化回路では、この部分において、画像信号ｖ０が閾
値信号ｖ３より小さくなるから、例えばホワイトボード
の白い地肌から読み出された画像信号であっても黒の二
値信号に変換してしまうという問題があった。また、記
録面にハレーションがある場合には、測光を行ってもハ
レーションによって測光出力がずれてしまい、適正露光
量で撮像できないという問題もあった。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ハレーショ
ン直後にラインセンサが読み出す画像信号の出力レベル
の急激な下降に惑わされずに、画像信号をプリントアウ
トされる画像が見苦しくない白黒の二値信号に変換する
ことのできる二値化回路を提供することを目的とする。

〔発明を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、充電変換素子で読
み出された画像信号の変動域を区分けするレベル信号を
複数出力するレベル信号設定回路と、前記画像信号が高
い区域から特定の区域に移行したときに、通過信号を出
力する通過信号出力回路と、画像信号とレベル信号とを
比較して、画像信号が特定の区域から出力されたときに
は、位置信号を出力する位置判定回路と、画像信号に追
従する閾値信号と比較して、画像信号を白黒の二値信号
に変換するとともに、前記通過信号と位置信号とが出力
されたときには画像信号を予め定められた二値信号に変
換する変換手段とから構成されている。

〔作用〕

上記構成によれば、レベル設定回路により区分けされた
より高い区域から特定の区域まで、画像信号が移行した
ときには通過信号出力回路から通過信号を出力され、ま
た位置判定回路からは特定の区域から画像信号が出力さ
れたときには位置信号を出力されるので、ハレーション
直後に画像信号のレベルが急激に下がる部分を判別する
ことができる。そして、変換手段は通過信号と位置信号
とが出力されたときには、画像信号を予め定められた二
値信号に変換し、他のときには、前記閾値信号と比較し
て、前記画像信号から白黒の二値信号に変換する。

〔実施例〕

本発明の電子コピー装置の外観を示す第２図において、
この電子コピー装置の本体２は上部前方に撮像部３が形
成されている。この撮像部３の前面には露光用の開口５
が形成されており、この間口５には撮影レンズ６が取り
付けられている。この撮像部３の内部には図中破線で示
すように、撮影レンズ６の焦点面にラインセンサ７が配
置されている。このラインセンサ７は一対のシャフト８
上を間欠送りされ、撮影レンズ６で焦点面に結像される
画像の面情報を複数の線情報に分割し、１ライン毎に画
像信号に変換する。

撮像部３の前面上部には超音波の発信器と受信器を兼ね
た振動板９が取り付けられている。この振動板９はホワ
イトボードに約１０度の仰角をもって超音波を発信し、
ホワイトボードで反射された超音波を受信して本体２か
らホワイトボードまでの距離を検出する。また、撮像部
３の上面には撮像を開始するスタートボタンｌＯ，ファ
インダ窓１１が設けられている。

本体２の側面には大小２個の蓋１５．１６が開閉自在に
設けられている。この蓋１５の内側には前記ホワイトボ
ード面上のプリント範囲内の画像を記録するプリントユ
ニットが内蔵されている。

また、蓋１５の下端と本体２との間には画像が記録され
た感熱記録紙１７を排出する排出口１８が形成されてい
る。なお、小さいＭ２Ｃの内側にはメインスイッチ、印
字モードスイッチ、ｅ１度調整スイッチ等が配置された
操作部が設けられている。

第１図は本発明の二値化回路の一例を示すものであり、
撮影レンズ６の焦点面にはＣＣＤ等の撮像素子からなる
ラインセンサ７が配置されている。

このラインセンサ７には積分回路２４が接続されている
。この積分回路２４は帰還回路に抵抗７２５とコンデン
サ２６が並列に接続されたオペアンプ２７からなり、出
力端子にはレベル電圧設定回路３０に接続されている。

積分回路２４は画像信号Ｖｏが入力されると、電化の蓄
積を行い、その出力端子から基準電圧Ｌ３程度の電圧を
出力する。

この基準電圧り、はラインセンサ７が平均的なホワイト
ボードの地肌から読み出す画像信号の出力電圧より若干
低めの電圧である。この出力された電圧は間欠送りされ
たラインセンサ７が次に読み出すｌラインの基準電圧Ｌ
３として用いられる。

前記レベル電圧設定回路３０は積分回路２４から出力さ
れた基準電圧り、に基づいて第２図に示すような電圧ｔ
、＋　、　　ｔ、ｚ　、　　ＬＳＩ　、　　Ｌ４　　（
Ｌ、　＞ＬＺ　＞ｔ、、　＞Ｌ４　）を出力する。これ
ら電圧Ｌｌ。

Ｌｘ　、Ｌｉ　、Ｌ４は画像信号Ｖｆｌの変動域を５個
の区域Ｐ＋　、Ｐｚ　、Ｐｓ　、Ｐａ　、Ｐｓに下から
分割する。なお、この実施例では電圧り、と電圧Ｌ２と
の電位差は０．３Ｖ〜０．５Ｖ、また、電圧り、と電圧
り、との電位差は１．５Ｖ〜２．０■に保たれ、電圧Ｌ
４は０．５Ｖ〜１．０■に設定されている。

前記ラインセンサ７には５個のコンパレータ３１〜３５
が並列に接続されており、このコンパレータ３１〜３５
の非反転入力端子には前記画像信号■、が供給される。

なお、コンパレータ３１の反転入力端子には積分回路３
６を介して、画像信号■。が供給される。この積分回路
３６は抵抗３７とコンデンサ３８から構成され、画像信
号Ｖ０からこれに追従する第２図に破線で示す追従信号
■、を出力する。また、コンパレータ３２〜３５の反転
入力端子には、レベル電圧設定回路３ｏがら電圧Ｌ＋、
Ｌｘ、Ｌ３．Ｌ４をそれぞれ入力される。

コンパレータ３１，３３，３４．３５の出力端子はそれ
ぞれＣＰＵ３９の入力端子に接続されている。このＣＰ
Ｕ３９は、画像信号■。≦電圧Ｌ４　（画像信号■。が
区域Ｐ１から出力されている。

）のときに、その出力端子からコンパレータ３５の信号
を出力し、電圧Ｌ４＜画像信号ＶＤ≦電圧Ｌｌ　　（−
画像信号ＶＤが区域Ｐ、、Ｐ３．ｐ４がら出力されてい
る。）のときには、その出力端子からコンパレータ３１
の信号を出力する。なお、電圧り、＜画像信号Ｖゎ≦電
圧り、の場合でも、後述するフリップフロップ４２がセ
ットされているときには、ＣＰＵ３９はその出力端子か
ら「Ｌ」を出力する。

前記コンパレータ３１，３４の出力端子は分岐されてお
り、アンド回路４０とＮＯＴ回路４１にそれぞれ接続さ
れている。このＮＯＴ回路４１の出力端子は前記フリッ
プフロップ４２のリセット端子Ｒに接続されている。こ
のフリップフロップ４２の出力端子Ｑは前記アンド回路
４ｏの他の入力端子に接続されている。また、コンパレ
ータ３２の出力端子はフリ、ツブフロップ４２のセット
端子Ｓに接続されている。なお、セット端子とリセット
端子は反転入力端子になっている。

前記セント端子Ｓにローレベルの信号（以下、「Ｌ」と
いう）が入力されると、フリップフロップ４２はセット
され、出力端子Ｑからハイレベルの信号（以下、ｒＨ，
という）が出力される。また、リセット端子Ｒにハイレ
ベルの信号（以下、「Ｈ」という）が入力されると、フ
リップフロップ４２はリセットされ、出力端子Ｑから「
Ｌ」が出力される。

前記コンパレータ３２の出力端子はアンド回路４３に接
続されている。画像信号■。〉電圧Ｌ１（画像信号■、
が区域Ｐ、から出力されている。

）のときには、コンパレータ３２から「Ｌ」が出力され
るから、アンド回路４３の出力端子から「Ｌ」の二値信
号が出力される。アンド回路４３の他の入力端子はＮＯ
Ｔ回路４４を介して前記ＣＰＵ３９の反転出力端子に接
続されている。

このように構成された本発明の二値化回路の作用につい
て説明する。第３図において、メインスイッチをＯＮし
てファインダ窓１１を覗き、フレーミングを行い、スタ
ートボタン１０を押圧すると、前記振動Ｆｉ９を介して
周知のＡＦ機構が作動し、撮影レンズ６を合焦位置に移
動する。そして、ホワイトボードに記録された画像は撮
像レンズ６によって前記焦点面に結像される。

第２図のＴ０秒時に前記ラインセンサ７が最初の一行目
例えばホワイトボードの地肌を読み出し、区域Ｐ３の画
像信号■。を積分回路２４及びコンパレータ３１〜３５
の非反転入力端子に出力する。

画像信号■。が入力された積分回路２４はレベル電圧設
定回路３０に基準電圧Ｌ３を出力すると、レベル！圧設
定回路３０はコンパレータ３２〜３５非反転入力端子に
それぞれ電圧り、、Ｌ２．Ｌｌ、Ｌ４を出力する。また
、前記コンパレータ３１の反転入力端子には追従信号Ｖ
、が入力される。

コンパレータ３１に画像信号ＶＤ≧追従信号■３　（比
較基準を以上したが、よりであってもよい）なる画像信
号■。、追従信号■、が入力されると、コンパレータ３
１は第４図の出力論理表に示すようにｒｌ、Ｊをアンド
回路４０とＣＰＵ３９に出力する。

ｒｌ、Ｊが入力されたアンド回路４０はフリップフロッ
プ４２のＱ端子からの出力にかかわらず、その出力端子
は「Ｌノとなる。このため、ＣＰＵ３９はアンド回路４
３に「Ｌ」を出力するから、アンド回路４３の出力端子
からはｒＬＪが出力される。

ラインセンサ７が画像域を読み出すと、画像信号■、の
レベルが区域Ｐ３から下降してＴ１時に区域Ｐ２で追従
信号■、〉画像信号■。となり、コンパレータ３１はｒ
）（Ｊを出力する。また、コンパレータ３２，３４は「
Ｈ」を出力するからフリ５ツブフロツプ４２はリセット
状態にあり、ＣＰＵ３９はｒＨ」を出力し、アンド回路
４３の出力はｒＨ」となる。

Ｔ２時に追従信号Ｖ、＞画像信号ＶＤの条件で、画像信
号ｖ９のレベルが区域Ｐ１に移行すると、コンパレータ
３５の出力が「Ｈ」になり、ＣＰＵ３９はからアンド回
路４３にｒＨＪを出力する。

このとき、アンド回路４３の他の入力端子にはコンパレ
ータ３２から「Ｈ」が入力されているので、その出力端
子には「Ｈ」が出力される。

画像域の読み出しを終了し、再び地肌を読み出すと、画
像信号Ｖ０が上昇する。１３時に区域Ｐ２で画像信号■
、≧追従信号■、となると、ＣＰＵ３９はアンド回路４
３に「Ｌ」を出力するから、アンド回路４３は「Ｌ」を
出力する。

１４時、画像信号■。がハレーション部分から出力され
ると、画像信号■。のレベルが上昇して、区域Ｐ、から
区域Ｐ４に移行する。この時、画像信号■８≧追従信号
■、となっているから、アンド回路４３の出力は「Ｌ」
となる。

Ｔ１時に画像信号■。のレベルが区域Ｐ、に移行すると
、コンパレータ３２は「Ｌ」をアンド回路４３に出力す
る。このため、アンド回路４３の出力端子からは「Ｌ」
が出力されるようになる。

ところで、フリップフロップ４２は、コンパレータ３２
，３４からともに「Ｌ」が入力されてセットされ、その
出力端子ＱからはｒＨ，が出力される。

この後に画像域から区域Ｐ４レベルの画像信号■。が出
力され、Ｔ６時に追従信号Ｖ、＞画像信号■。となると
、コンパレータ３１は「Ｈ」を出力するから、ＣＰＵ３
９はｒ）ＩＪを出力し、アンド回路４３からはｒ）（Ｊ
が出力される。

地肌のハレーション部分から読み出された画像信号■、
は再びそのレベルが区域Ｐ、まで上昇する。Ｔ７時に画
像信号■。≧追従信号■、となり、コンパレータ３１は
「Ｌ」を出力するから、ＣＰＵ３９は「Ｌ」を出力し、
アンド回路４３からは「Ｌ」が出力される。

この後、ハレーション部分外から画像信号Ｖ。

が出力されると、画像信号■。のレベルが区域Ｐ、まで
下降して、１３時に追従信号Ｖｓ〉画像信号Ｖ、となる
。このとき、コンパレータ３１からはｒ）（ＪがＣＰＵ
３９に出力される。また、フリップフロップ４２はセッ
ト状態にあるから、ＣＰＵ３９はアンド回路４３に「Ｌ
」を出力し、アンド回路４３の出力端子は［Ｌｊとなる
。

１５時に画像信号■ゎのレベルが区域Ｐ２まで下降する
と、コンパレータ３２，３４はそれぞれｒ　ＨＪを出力
するから、フリップフロップ４２はリセットされる。ま
た、画像信号■。≧追従信号■、となるから、コンパレ
ータ３１は「Ｌ」を出力する。そして、ＣＰＵ３９はア
ンド回路４３に「ＬＪを出力するから、アンド回路４３
の出力はｒ　ＬＪとなる。

Ｔ、。時に、画像信号Ｖ、のレベルは区域Ｐ、で、追従
信号Ｖ、＞画像信号■、となるが、Ｔ１時のときと同じ
条件なので、アンド回路４３から「Ｈ」が出力される。

また、画像域が広範囲にわたる場合には、微分回路の時
定数の関係から、Ｔ１１時に画像信号■。

≧追従信号■、の条件が画像信号■。く追従信号■３と
なるが、Ｔ１時の画像信号ＶＤのレベルは区域Ｐ、に位
置しているからアンド回路４３からｒＨＪの信号が出力
されるようになる。

黒板に記述された白文字等の画像を二値化するときには
、アンド回路４３からの二値信号を反転させればよい。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば、光電変換
素子で読み出された画像信号の変動域を区分けするレベ
ル信号を複数出力するレベル信号設定回路と、前記画像
信号がより高い区域から特定の区域まで移行したときに
、通過信号を出力する通過信号出力回路と、画像信号と
レベル信号とを比較参照して、画像信号が特定の区域か
ら画像信号が出力されたときには、位置信号を出力する
位置判定回路と、画像信号に追従する閾値信号と比較し
て、画像信号を白黒の二値信号に変換するとともに前記
通過信号と位置信号とが出力されたときには画像信号を
予め定められた二値信号に変換する変換手段とを設けた
から、記録面に生じた４゜ ハレーションを読み出した画像信号が急激にレベルを下
降するときを特定することができ、このタイミングに合
わせて変換手段から予め定められた二値信号を出力する
ことができる。したがって、本発明の二値化回路で変換
された二値信号でプリントされる画像は見苦しくないも
のとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の二値化回路の一例を示す図である。 第２図は本発明の二値化回路の動作波形を示す図である
。 第３図は本発明を用いた電子コピー装置の斜視図である
。 第４図は本発明の二値化回路の出力論理表を示すもので
ある。 第５図は従来の二値化回路の動作波形を示す図である。 ３１〜３５・・・コンパレータ ３９・・・ＣＰＵ ４２・・・フリップフロップ。 ７・・・ラインセンサ ３０・・・レベル信号設定回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光電変換素子で読み出された画像信号を、この画
   像信号に追従する閾値信号と比較して、白黒の二値信号
   に変換する二値化回路において、 前記画像信号の変動域を区分けするレベル信号を複数出
   力するレベル信号設定回路と、前記画像信号が特定の区
   域により高い区域から移行したときに、通過信号を出力
   する通過信号出力回路と、画像信号とレベル信号とを比
   較参照して、画像信号が前記特定の区域から読み出され
   たときには、位置信号を出力する位置判定回路と、画像
   信号と前記閾値信号と比較して画像信号を白黒の二値信
   号に変換するとともに、前記通過信号と位置信号が出力
   されたときには、画像信号を予め定められた二値信号に
   変換する変換手段とからなることを特徴とする二値化回
   路。