JPS58182373A - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、ビデオ信号を二値化するための比較電位発生
回路を改喪した二値化回路に関するものであり、４！に
ファクシミリ装置に用いられる原稿画情報の読取９部に
用いて有用な二値化回路である。

〔従来技術の説明〕

従来の二値化回路の構成を第１図に、その動作波形ＩＩ
ａを第２図に示して、従来の方式（ついて説明する。

第１図において、入力端子ＩＫは、たとえばファクシｉ
Ｑ装置で原稿を読み取った画情報信号のようなビデオ信
号が入力する。このビデオ信号は、第２図（イ）Ｋ実線
の波形Ｅ１で示す。このビデオ信号Ｅ１は比較器２の非
反転端子十に入力する。一方、この比較器の反転端子−
には、直流バイアス電源Ｆｊｃの正極側と、入力端子１
との間に接続された抵抗Ｒ８と、コンデンサＣ８とが接
続されている。

この反転端子−には、第２図（イ）に破線で示す波形の
比較用信号”Ｒｊが入力する。この比較用信号ｌＲ１は
、抵抗Ｒ８に現われるビデオ信号ル１とｔｉ流バイアス
電圧宛。との重畳電圧全コンデンサＣｏＫより積分した
ものである。ビデオ信号Ｋｉは比較器２により比較用信
号ＥＲ１と比較され、その出力端子３には第２図（ロ）
に示す方形波状の二値化信号Ｉｏが出力する。

このような従来の方式では、第２図（へ）Ｋ示すよう表
、白画面中の小振幅の黒情報ａ１あるいは黒画面中の小
振幅の白情報ｂＦｉ抽出が困難である。

たとえば、従来の方式でこの黒情報ａおよび白情報すを
抽出するには、抵抗ＲＱとコンデンサＯ，Ｋより決定さ
れる時定数を小さくするととＫより、比較用信号を第２
図（今に破線で示すような波形ΣＲ２とすればよいので
あるが、この方式によると、第２図（ハ）Ｋ示すように
、ビデオ信号ｗ１と比較用信号ハ２との差が小さくなる
ために原稿の地濃度の不均一性によって生じる波形Ｃお
よびｄに対しても抽出を行ってしまい、第２図に）に示
すような誤二値化信号になってしまう。この欠点全解決
するＫは、直流バイアス電圧Ｅｃの値を小さくすればよ
いが、この場合Ｋｔｊ前記した白画面中の小振幅の黒情
報ａの抽出が不可能となる欠点が生じる。このため上述
の方式は実用上採用されない。

〔発明の目的〕

本発明は、コントラスト補正回路を改梼することＫよや
比較用信号の発生手段を放勢し、原画情味信号に忠実な
二値化信号を得られるようＫした二値化回路を提供する
ことを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明は、ビデオ信号に追従する手段と白レベル追従範
囲制限手段と金有する黒レベル包絡波形抽出回路、およ
び上記ビデオ信号に追従する手段と黒レベル追従範囲制
限手段とを有する白レベル包絡波形抽出回路を具備し、
上記黒レベル包絡波形抽出回路により抽出される黒レベ
ル電位および上記白レベル包絡波形抽出回路により抽出
される白レベル電位との分圧電位発生回路の出力電位と
直流電位との分圧電位を基準として上記ビデオ信号を二
値化する比較器を具備したことを特徴とする。

〔実施例による説明〕

第３図において、入力端子４＃′ｉビデオ信号が入力す
る端子である。このビデオ信号は、ファクシミリ装置の
読取り部において原稿の文字や線等の画情報をイメージ
センサ等でアナログ電気信号に変換したものであり、た
とえば第４図（イ）Ｋ実線で示す波形をしている。

入力端子４Ｆｉ、比較器１６の非反転入力端子十に接続
するとともに、信号追従回路５および白レベル追従制限
回路９で構成される黒レベル包絡波形抽出回路會介して
可変抵抗器１（Ｖの一端に接続し、また同様に信号追従
回路６および黒レベル追従制限回路１０で構成される白
レベル包絡波形抽出回路を介して可変抵抗器ＲＶの他端
に接続する。信号追従回路５．６は、最高画周波数に追
従する程度の速い時定数で動作する積分回路であり、白
・黒レベル追従制限回路９、ｌＯは、各信号追従回路５
．６の出力電圧をそれぞれ所定の上限あるいは下限でク
リップする回路である。

可変抵抗器ＲＶの可変接点端子は、抵抗Ｒａを介して、
抵抗Ｒｂおよび電圧ＦＸｏの電源で構成される直流バイ
アス電圧源１５に接続するとともに、比較器１６の反転
入力端子−にも接続する。そして、この比較５１６の出
力は二値化信号出力端子１７に導く。

第５図ｔｉｔ、上述の信号追従回路５．６および白・黒
レベル追従制限回路９．１０の具体的な実施例回路を示
す図である。同図において、破［５，６で囲む回路はそ
れぞれ信号追従回路５．６を、また破線９．１０で囲む
回路はそれぞれ白あるいは黒レベル追従制限回路９．１
０を示す。

これを説明すると、ダイオードＤ、　Ｆｉそのカソード
儒を入力端子４に接続し、そのアノード側を抵抗Ｒ４と
コンデンサＣ４との並列回路を介して電源Ｖ。ｏＫ接続
するとともに、ＮＰＮ型のトランジスタＴｒ、のベース
に接続する。トランジスタＴｒ１のコレクタは抵抗Ｒ２
を介して電源■。０に接続し、そのエミッタは抵抗Ｒ５
ヲ介して接地するとともＫ　ｉｉ　１１を介して可変抵
抗器ＲＶの一端に接続する。またダイオードＤ２は、そ
のアノード側を入力端子４に接続し、そのカンード９＋
ｌｌ　’（ｒ抵抗Ｒ４とコンデンサＣ２との並列回路を
介して接地するとともに、ＰＮＰ型のトランジスタＴｒ
２のベースに接続する。このトランジスタＴｒ２のエミ
ッタハ抵抗Ｒ５を介して電源Ｖ。Ｃ〈接続するとともに
線１２を介して可変抵抗器ＲＶの他端に接続し、そのコ
レクタは抵抗Ｒ６を介して接地する。

次にこの回路の動作を説明する。

まず、第３図において、入力端子４に第４図（イ）に実
線で示すようがビデオ信号が与えられると、このビデオ
信号は、比較器１６、信号追従回路５．６にそれぞれ入
力する。

信号追従回路５Ｆｉ、前述のように最高画周波数に追従
する程度の速い時定数で動作する積分回路であり、その
出力波形は、第４図（イ）Ｋ破線で示すように、ビデオ
信号の黒レベルから白レベルへの変化に対しては最高画
周波数周期程度の時定数の遅延特性でビデオ信号に追従
するが、白レベルから黒レベルへの変化に対してはビデ
オ信号と一致した波形”Ｂｊとなる。この信号追従回路
５の出力は、白レベル追従制限回路９に入力し、第４図
（ハ）に破線で示すように１この回路９で白レベル側へ
の追従が所定値鳶、で制限され、ｌ１１１　Ｋ　Ｆｉ黒
レベル包絡波形−７が出力される。このように白レベル
追従制限回路９によって追従範囲を制限するととＫより
、原稿地濃度の不均一性による波形Ｃおよびｄの誤二値
化を紡ぐことができる。

一方、信号追従回路６は、最高画周波数に追従する１１
度の速い時定数で動作する積分回路であり、その出力波
形は、第４図（ロ）Ｋ一点鎖線で示すように、ビデオ信
号の白レベルから黒レベルへの変化に対しては最高画周
波数周期程度の時定数の遅延特性でビデオ信号に追従す
るが、黒レベルから白レベルへの変化に対してはビデオ
信号に一致した波形ＩＣｗ＋となる。そして、この回路
６の出力は前述と同様にして黒レベル追従制限回路ＩＯ
に入力し、この回路ＩＯで、第４図に）に一点鎖線で示
すように、黒レベル側への追従が所定値刊２で制限され
、線１２には白レベル包絡波形ＫＷ２が出力される。

この信号追従回路５．６と白・黒レベル追従制限回路９
．１０の動作を第５図の具体的回路に基づいてさらに詳
細に説明する。同図において、信号追従回路５のダイオ
ードＤ、は、　ビデオ信号の白レベルから黒レベルへの
変化に対して順方向にノ（イアスされるので、コンデン
サ０．の充電電流はダイオードＤ、を流れ、回路５の出
力はビデオ信号と一致した波形になる。一方、ビデオ信
号の黒レベルから白レベルへの変化に対しては、ダイオ
ードＤ、は逆方向にバイアスされるので、　コンデンサ
Ｃ１の放電電流はダイオードＤ、によって阻止される。

白レベル追従制限回路９０入力抵、抗は非常に大きく、
流入する電流は無視できるものであるから、放電時定数
は抵抗Ｒ４とコンデンす０．とＫよって決定され、信号
追従回路５の出力は、第４図（イ）Ｋ破−で示すような
、ビデオ信号に遅延する特性でもって追従する波形”Ｂ
ｊの信号となる。

白レベル追従制限回路９においては、回路５の出力信号
はトランジスタＴｒ、のベース電位として与えられるが
、トランジスタＴｒ、のコレクタ電流の最大値は抵抗Ｒ
２と抵抗Ｒ５により制限されるため、追従信号の愚レベ
ルから白レベルへの変化に対しエミッタ電位の上限Ｅ１
が存在し、回路９の出力の白レベル追従を制限する。従
って、線１１にはｔｓ４図（ハ）の破線で示すような黒
レベル包絡波形の信号が得られる。

一方、第５図において、信号追従回路６のダイオードＤ
２ｔｉ、ビデオ信号の黒レベルかう白レベルへの変化に
対しては順方向にバイアスされるため、コンデンサ０２
はダイオードＤｔｔ通して充電され、ビデオ信号と一致
した出力波形となる。ｔた、ビデオ信号の白レベルから
黒レベルへの変化に対しては、ダイオードＤ２Ｆｉ逆方
向にバイアスされるので、コンデンサＣ！の放電電流紘
ダイオ−ドＤ、　Ｋよって阻止される。黒レベル追従制
限回路ｌＯの入力抵抗は非常に大きく、流入する電流は
無視できるものであるため、放電時定数は抵抗Ｒ４とコ
ンデンサＣ２によって決定される。従って、回路６の出
力はビデオ信号に追従する波形となり、第４図（ロ）Ｋ
一点鎖線で示すような波形ＥＷＩの信号が得られる。

黒レベル追従制限回路１０において、回路６の出力信号
はトランジスタＴｒ２のベース電位として与えられるが
、トランジスタＴｒ２のコレクタ１１０１抵抗Ｒ５と抵
抗Ｒ，により制限されるので、追従信号の白レベルから
黒レベルへの変化に対してエミッタ電位の下限ｚ２が存
在し、回路ｌＯの出力の黒レベル追従を制限する。した
がって、回路ＩＯの出力には第４図に）Ｋ一点鎖線で示
すような白レベル包絡波形Ｆｌ！。が得られる。

次に、第５図において、上述のようＫしてビデオ信号か
ら抽出された黒レベル包絡波形出力および白レベル包絡
波形出力扛、可変抵抗器ＲＶにより一定分圧されて、線
１３には第４図（ホ）に破線で示すような波形の信号１
ｔ１１が得られる。また直流／（イアスミ圧源１５は直
流バイアス電圧Σ０を発生する回路で、信号Ｆ、ｄ１と
自流バイアス電圧ＦＸＯとは、抵抗Ｒａと抵抗Ｒｂとに
より分圧されて第４図（へ）ＶＣ破線で示すような波形
の信号Ｋ　ｄ２が接続Ａ、１４に得られ、比較用信号と
して比較器１６の一方の端子−に与えられる。これによ
り、もう一方の端子十に与えられたビデオ信号は、この
比較用信号”ｄ２と比較されて第４図（ト）に示すよう
な白黒二値信号として出力端子１７に出力される。

なお、直流バイアス電圧源１５の直流バイアス電圧１゜
が必要となるのは次の現出による。たとえば第４図（ホ
）Ｋお叶るビデオ信号の８およびｆ部分のように１ビデ
オ信号の電位が白レベル追従制限回路９で設定される電
位！１と黒レベル追従制限回路１０で設定される電位１
２との間の電位を一定　　・時間持続すると、＠１３で
の信号”ａｌＦｉ、このｅおよびｆ部分でビデオ信号と
一致してしまう。このため、この信号ｌｄ、を直接に比
較用信号として用いると・およびｆ部分ｔ−誤二値化し
てしまう、Ｗ流バイアス電圧源１５ｔ−１これを防ぐた
めの適当なバイアスを与えるためのものである。

〔効果の説明〕

以上説明したように、二値化回路における比較用信号発
生回路を本発明のように構成すれば、従来の方式で問題
となっていた原稿地＃度の不均一性による誤二値化を完
全に防ぐことができ、かつビデオ信号における白情報中
の小振幅黒情報あるいは黒情報中の小振幅１情＠を忠実
にニイー化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

嬉１図は従来の二値化回路。 第２図は従来回路の動作を説明するための波形図。 第３図は本発明実施例回路のブロック構成図。 第４図は本発明実施例回路の各部分の波形図。 第５図は比較用信号発生回路の具体的実施例回路。 ４・・・ビデオ信号入力端子、５・・・信号追従回路、
６−！最適従回路、９−・白レベル追従制ｗｉｎ路、１
０・・・黒レベル追従制限回路、１５・・・直流バイア
ス電圧源、１６・−比較器、　１７・・・二値化信号出
方端子。 蔦１図 ；￥１５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　白レベル情報および黒レベル情報を含むビデ
   オ信号を比較器に導き、この比較器で比較電位発生器の
   比較電位と比較してこのビデオ信号を二値化信号に変換
   する回路において、 上記比較電位発生器が、 上記ビデオ信号の黒レベルから白レベルへの変化に対し
   ては遅延する特性でこのビデオ信号に追従する信号を出
   力するとともに１この信号の白レベル側への変化を所定
   値で制限する黒レベル包絡波形抽出回路と、 上記ビデオ信号の白レベルから黒レベルへの変化に対し
   ては遅延する特性で上記ビデオ信号に追従する信号を出
   力するとと−に、この信号の黒レベル側への変化を所定
   値で制限する白レベル包絡波形抽出回路と、 直流バイアス電圧源と、 上記黒レベル包絡波形抽出回路と上記白レベル包絡波形
   抽出回路と上記直流ノ（イアスミ圧源との各出力を合成
   して上記比較器に送出する合成回路とを備えることを特
   徴とする二値化回路。