JPH027669A - ２値化処理回路 - 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］ この発明は、ファクシミリ装置などのように、画像信号
を２１１ｉ化処理するような場合に適用して好適な２１
１ｉ化処理回路に間する。

［発明の背景］ ファクシミリ装置においては、搬送された原稿の画像情
報を光学的に読み取って、これを電気信号（画像信号）
に変換すると共に、光電変化したこの画像信号を、例え
ば、白黒の２値情報に変換するような信号処理手段が採
用されている。

このような信号処理を経た白黒２値の画像信号が、回線
を使用して相手先に送信されるものである。

ところで、読み取るべき原稿の画像情報の１度は様々で
あるため、その濃度レベルには相当な開きがある。地肌
レベルに対して、文字部の濃度差が大きい場合には、画
像信号に基づいて白黒２値信号に変換すると、人力画像
情報にあった白黒２値信号に変換することができる。

しかし、通常の場合には濃度レベル差があまりないよう
な原稿が多いため、人力画像信号を単純に２値化したの
では、人力画像情報に合致した白黒２１直信号を得るこ
とができない場合が多い。

そのため、このようなファクシミリ装置においては、第
３図に示すような２値化処理回路を使用することにより
、結果的にエツジ強調された画像信号に基づいて２値化
処理を行なうようにしていこのようなエツジ強調された
画像信号に基づいて、２値信号に変換すれば、人力画像
情報の１度しベル差が小さい場合においても、入力画像
情報に合った２値信号に変換することができる。

さて、第３図は上述した従来の２１Ｉｉ化処理回路１の
一例であって、端子２には画像信号Ｓが供給され、これ
が白黒２値用のオペアンプで構成された比較器３の反転
入力端子に供給される。

また、端子４には所定の基準電圧が印加され、画像信号
Ｓと、この基準電圧とは抵抗＠５．６によって分圧され
ると共に、これら抵抗器５．６とコンデンサ７とて構成
された積分回路８に供給されて、所定の基準信号ＲＥＦ
が形成される。

このような画像信号Ｓに基づいて形成された基準信号Ｒ
ＥＦは比較器３の非反転入力端子に供給されて、端子２
に供給された画像信号Ｓの２値化が実行される。従って
、端子９には白黒画像に対応した２値化出力が得られる
。

積分回路８の時定数の大小によって、基準信号ＲＥＦの
レベルが相違する。第４図Ａは、積分回路８の時定数を
大きくしたときの画像信号Ｓと、基準信号ＲＥＦとの関
係を示す波形図である。同様に積分回路８の時定数が小
さいときの画像信号Ｓと、基準信号ＲＥＦとの関係を第
４図Ｃに示す。

これらによって、同図Ｅあるいは同図りに示すような２
値化出力が得られる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、第３図に示すような２値化処理回路１を使用
した場合には、基準信号ＲＥＦのレベルが画像信号Ｓに
対して鈍っているので、両者を比較した場合には、画像
信号Ｓの各エツジ部分が、強調された状態と等価になる
。即ち、このように基準信号ＲＥＦを画像信号に応じて
、変調したものを使用すれば、エツジ強調された入力画
像信号と比較するのと等価になる。

さて、第４図にも示すように、特に画像情報として、市
松模様あるいは縦ストライブ模様などの、画像情報が入
ったときには、その積分時定数の大小によって出力され
る２値化信号の波形が大きく変化してしまう。

特に、積分時定数を大きくすると、市松模様のようなＭ
ＴＦの低い画像情報に対しては、信号の潰れが発生し、
画像情報に応じた２値化処理を確実に行なうことができ
ない欠点を有する（第４図Ｂ）。

また、積分時定数を小さくしすぎると、黒の部分として
処理すべきところにおいても、白の信号として出力され
るなど、画像に忠実な２値化出力が得られない欠点を有
する（第２図Ｄ）。

そこで、この発明においては、入力画像情報により忠実
に、２値化変換処理ができるようにした２値化処理回路
を提案するものである。

［課題を解決するための手段］ 上述の課題を解決するため、この発明においては、画像
信号のエツジ検出手段と、 このエツジ検出情報に基づいて、変化画素を黒画素及び
白画素として出力する信号発生手段と、非変化画素を２
値化し、これを上記エツジ検出情報に基づいて選択する
２値化手段とを有することを特徴とするものである。

［作　用］ 画【象信号Ｓは、微分回路１２において、エツジ信号Ｅ
Ｇ（第２図Ｄ）が形成される。

画像信号Ｓは、さらに信号発生手段ＩＢに供給される。

この信号発生手段ＩＢは、第１および第２の比較器１７
．１８とマルチプレクサ１６とて構成される。また、画
素の非変化画素を２値化し、これをエツジ検出情報に基
づいて選択する２値化手段ＩＣが設けられる。

２値化手段ＩＣは、第３の比較器１９と、マルチプレク
サ１６とで構成される。

マルチプレクサ１６にはエツジ検出、信号ＥＧに基づい
て形成されたそのエツジ出力に応じた制御信号ＣＴＬ　
（第２図Ｅ）が供給される。制御信号ＣＴＬは、立ち上
がりエツジ及び立ち下がりエツジ、さらにはそれらの中
間のレベルに夫々対応した信号である。

第１の比較器１７には、画像信号Ｓｄの他に、この画像
信号Ｓｄと、クランプ電位とによって形成された第１の
基準信号Ｓａが供給され、これによって、常に白レベル
の信号が形成される（第２図Ｃ）。

同様に、第２の比較器１８には画像信号Ｓｄの他に、こ
の画像信号Ｓｄとシェーディング信号に基づいて形成さ
れた第２の基準信号Ｓｃが供給されて、この第２の比較
器１８より、常に黒の信号が形成される（第２図Ｃ）。

第３の比較器１９の基準信号Ｓｄとしては、クランプ電
位とシェーディング波形に基づいて形成された信号が供
給される結果、この第３の比較器１９からは、画像信号
Ｓｄに応じた白黒２値の信号が形成される。これら、白
、黒及び白黒２値の各信号がエツジ検出情報に基づいて
、選択される。

即ち、エツジ信号ＥＧにあって、それが立ち上がりエツ
ジのときには、第１の比較器１７の比較出力が選択され
、立ち下がりエツジのときには、第２の比較出力が選択
され、それ以外のときには、第３の比較出力が選択され
る。

こうすることによって、白から黒へ変化する画素の場合
には、黒画素が出力され、黒から白に変化する変化画素
では白画素が出力され、非変化画素では２値信号が出力
されるから、第２図Ｃに示すような画像信号Ｓｄが人力
した場合には、同図Ｇに示すような２値化された出力信
号が得られる。

これによって、画像情報のレベルがどの様な値であって
も、そのエツジに対応した２値化出力信号を形成するこ
とができる。

［実　施　例］ 続いて、この発明に係る２値化処理回路の一例を上述し
たファクシミリ装置の信号処理系に適用した場合につき
、第１図及び第２図を参照して詳細に説明する。

第１図はこの発明に係る２値化処理回路１の一例を示す
接続図であって、この２値化処理回路１は、画像信号Ｓ
よりエツジ検出情報を形成するエツジ検出手段ＩＡと、
このエツジ検出情報に基づいて、変化画素を黒画素およ
び白画素として出力するような信号発生手段ＩＢと、非
変化画素を２値化し、これをエツジ検出情報に基づいて
選択する２値化手段ＩＣとて構成される。

ここで、信号発生手段ＩＢは、少なくとも第１および第
２の比較器１７．１８とマルチプレクサ１６とで構成さ
れ、２値化手段ＩＣは第３の比較器１９とマルチプレク
サ１６とて構成される。

２値化処理回路ｌの具体例をさらに、詳細に説明する。

まず、端子２に供給された画像信号Ｓがコンデンサ１０
によって直流分がカットされた後、サンプリングホール
ド回路１１に供給されて、第２図Ｃに示すような画像信
号Ｓｄとなされる。この画像信号Ｓｄは、ＣＲの微分回
路１２に供給されて、画像信号Ｓｄに対応したエツジ信
号ＥＧが形成される（第２図Ｄ）。

エツジ信号ＥＧはＡ／Ｄ変換器１３に供給されて、例え
ば、立ち上がりエツジを出力「２」とし、立ち下がりエ
ツジを出力「０」とし、その中間レベルを「１」とする
ようなＡ／Ｄ変換処理が施される。Ａ／Ｄ変換出力は後
述するマルチプレクサ１６に対する制御信号ＣＴＬとし
て利用される（第２図Ｅ）。

ここで、Ａ／Ｄ変換器１３に供給されるＡ／Ｄ変換用の
基？ｌＫ信号としては、端子１４．１５に印加されたク
ランプ電位と、シェーディング信号とに基づいて形成さ
れた信号を使用しているので、シェーデイング歪などの
影響を受けることなく、正確なエツジ情報を得ることが
できる。

画像信号Ｓｄは、さらに第１〜第３の比較器１７〜１９
に供給される。第１の比較器１７から説明すると、これ
に対する基準信号Ｓａとしては、この画像信号Ｓｄと、
端子１４に供給されたクランプ電位との分圧出力が利用
される。

そのため、アンプ２１を経た画像信号Ｓｄはクランプ電
位と抵抗器２２．２３により分圧された状態で、第１の
比較器１７の非反転入力端子に供給される。

そのため、基準信号Ｓａは、画像信号Ｓｄとの関係でみ
れば、常にレベルが高くなり、常にハイレベルの比較出
力として得られる。従って、第１の比較出力は白信号に
対応した出力となる。

画像信号Ｓ　〔ｉはさらに第２の比較器１８の反転入力
端子に供給されると共に、この画像信号Ｓｄと端子１５
に供給されたシェーディング信号との分圧出力が、第２
の基準信号Ｓｃとして、非反転入力端子に供給される。

このように第２の基準信号Ｓｃは、画像信号Ｓｄとシェ
ーディング信号との分圧出力であるために、第２図Ｃか
らも明らかなように、この第２の基準信号Ｓｃは画像信
号Ｓｄより常にレベルが低い状態で人力される。

その結果、この第２の比較器１８からは黒レベルに対応
した第２の比較出力が得られることになる。

なお、２５はアンプ、２６．２７は分圧用の抵抗器であ
る。３０はアナログスイッチで通常はオフ状態で使用さ
れる。

画像信号Ｓｄはさらに第３の比較器１９の非反転入力端
子に供給され、そして、その反転入力端子にはクランプ
電位とシェーディング信号とに基づいて形成された第３
の基準信号ｓｂが供給され第３の基準信号Ｓ　））は第
２図Ｃに示すようなレベルを有するものであって、この
比較器１９からは画像信号Ｓｄのレベルに応したｒｌ」
、　　ｒＯ」２値の第３の比較出力が得られる。

なお、２４は分圧用の抵抗器である。

上述した第１〜第３の比較出力は、夫々マルチプレクサ
１６に供給され、このマルチプレクサ１６において、エ
ツジ検出情報に関連した制御信号ＣＴＬに基づいて、い
ずれかの比較出力が選択出力される。選択するタイミン
グはこれに供給されろクロックパルス（：ＬＫ（第２図
Ａ参照）に同門して１テなわれる。

実施例においてはエツジ信号ＥＧの立ち上がりエツジの
ときには、第１の比較出力が選択され、立ち下がりエツ
ジのときには、第２の比較出力が選択され、その他のと
きには、第３の比較出力が選択されるように構成される
。

その結果、第２図Ｃに示すような画像信号Ｓｄが人力し
た場合には、制御信号ＣＴＬとしては同図Ｅに示すよう
なものとなり、これによって選択された出力は同図Ｇに
示すようになる。そのときの各基準信号としては、同図
Ｆに示す基準信号が選択されたことになる。

このように白から黒へと画素が変化するときには、黒画
素に対応した比較出力が出力され、黒から白に変化する
画素のときには、白画素に対応した比較出力が出力され
る。また、非変化画素では、別の２値化閾値（第３の基
準信号ｓｂと等価）によって、２値化される。

そのため、白から黒に変化するときには、必ず黒レベル
「０」となり、黒から白に変化するときには白レベル「
１」となるから、第２図αの区間のように、人力画像信
号Ｓｄが細かな市松模様や、縦型ストライブ模様であっ
ても、その画像情報に対応した白黒２値の出力信号が得
られる。

また、第２図βの区間で示すように、人力画像情報の濃
淡レベルが変動するような区間であっても、この区間β
は第３の比較器１９からは、白に対応した比較出力「１
」が得られているため、この区間は常に白の出力が選択
される。

その結果、画像情報に１菫かな変動があっても、これに
追随することなく、所定の２　ＩＩＩ化情報に変換でき
る。

［発明の効果コ 以上説明したように、この発明によれば、画像信号のエ
ツジ検出情報によって、白から黒へと変化する画素のと
きには、黒画素が出力され、黒から白へ変化する変化画
素範囲では、白画素として出力されるよう構成すると共
に、非変化画素の区間では、別の２値化用の基準信号に
基づいて２値化するようにしたものである。

その結果、市松模様や縦型ストライブなどのように、微
細な画像情報に関連した画像信号に対しても、その画像
情報に対応した白黒２ＩＩＩ！の信号に変換することが
でき、画質を大幅に改善できる特徴を有する。

したがって、この発明に係る２値化処理回路は上述した
ファクシミリ装置の信号処理系などに適用して極めて好
適である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る２値化処理回路の一例を示す接
続図、第２図はその動作説明に供する波形図、第３図は
従来の２値化処理回路の一例を示す接続図、第４図はそ
の動作説明に供する波形図である。 　Ａ 　Ｂ 　Ｃ １７〜　ｌ　９ Ｓａ　〜Ｓｃ ｄ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像信号のエッジ検出手段と、 このエッジ検出情報に基づいて、変化画素を黒画素及び
   白画素として出力する信号発生手段と、非変化画素を２
   値化し、これを上記エッジ検出情報に基づいて選択する
   ２値化手段とを有することを特徴とする２値化処理回路
   。