JPS5854782A - ２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】 この発明は、例えばＣＣＤ　（Ｃｈａ　ｒ　ｇｅ　Ｃｏ
ｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）などにより光電変換されて得
られた画信号の２１＠化（白信号と黒信号とにすること
）の際に用いられる２値化回路に関するものである。

上述のような２値化は、背景と対象物との分離というよ
うに、データとデータでないものとの整理をすることで
あり、棟々の手法が提案されている。例えば、単純に所
定のスレッショールドを定メチおき、このスレッショー
ルドより入力信号が大きいか小さいかにより２値化を行
う方法や、人力信号の状態に対応させてスレッシ１−ル
１？を変動させる浮動方法によるものがある。この浮動
方法は、シェージングなど、背景の不要情報の影響を避
ける為に必要な方法である。

特に、画像処理において計測を行なわんとする場合など
には、単に背景から対象物情報を分離するだけでは不十
分で、２値化の処理精度として、２値化された必要情報
の時間幅から正確に計測対象物の幅などが算出でき得る
ことが要求されろ。

しかし、原信号はレスポンス特性などで劣化しており、
正確にその立上り開始点（少なくともその近傍）や立下
り開始点（少なくともその近傍）を得ることは難かしい
。

これらの点を考慮した従来の２値化手法としては、テレ
ビジョン画像工学ハンドブック（昭和５５年１２月６０
日発行・テレビジ四ン学会編）の５１４負に示されてい
る追従形浮動２値化方式と自動スライサとが存在する。

しかしながら、追従形浮動２値化方式では、原信号の中
央値に基づく振幅処理を行ってこれをスレッシ田−ルド
レペルとして用いろものであるため、原信号が低レベル
と高レベルとの成分比がほぼ同等であるとべは良いが、
前述の成分比が犬きく崩れると中央（ｉｆｆからの振幅
の減衰によっては正しくスレツショールＰを得ろことが
できｌ仁〈なり、正しい２値化は行い得ない。

父、自動スライサによると、信号の高レベルにシェージ
ングや振幅斑が存在する場合には、正しい２値化ができ
ず、場合によってげ２値化自体が不可能となってしまう
。

本発明は、以上述べた欠点に低みなされたものである。

それ故、本発明の目的は、任意の平均値やピーク値を有
する一般的な人力ＩＶＩｌ信号について正確な２値化を
行う回路を提供することである。

そこで、本発明は原信号を遅延さぜた信号と遅延された
信号に所定レベルを加えた信号と遅延された信号から所
定レベルを引いた信号とを作り出す手段と、比較手段、
及び加算・減算を制御する手段と如より２値化を行うよ
うにしたものである。

以下、図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。

第１図１ｄ本発明の実施例のブロック図である。

図において、１は入力端子を示す。この入力端子１け、
例えばＣＯＤなどにより光電変換された画信号が原信号
として入力されろ。入力端子１に到った原信号はハイブ
リッド回路１１に入力されるよう構成される。１２は遅
延手段を示し、ハイブリッド回路１１から原信号を受は
取るように接続されている。この遅延手段１２のＭ延活
け、原信号がどのような立上り・立下り特性を有すると
きにスレッシ目−ルド以上又は以下と判断するかで異な
るものである。つ捷り、原信号の中で急１唆な立上り・
立下り特性を有する部分のみをスレッショールドで分離
するのならば、遅延量をりなくする必要があり、逆に原
信号の中で緩やかな立上り・立下り特性を有する部分ま
でスレツショール１２で分離しようとすれば遅延量を犬
きくする必要がある。一般的に、映像信号を２値化する
場合には、数十〜数百ナノセカンドに遅延列、が設定さ
れる。

１６は、遅延手段１２に接続されるハイブリッド回路を
示す。このハイブリッド回路１６は演算手段たる固定レ
ベル付加回路１４及び１５の夫々に、遅延回路１３の出
力を送出するものである。

同定レベル令１加回路１４は、予め定められた直流バイ
アス△ｌを、ハイブリッド回路１３を経て入力した原信
号の遅延された信号に７ＪＩえろ回路であＺ、。父、固
定レベル付加回路１５は、予め定められたｒＧ流バイア
ス△２を、ハイブリッド回路１６を経て入力した原信号
の遅延された信号から減算する回路である。この直流バ
イアス△ｌと△２とは、原信号の立上り・立下り特性に
レスポンスの差がある場合には、△ｌと△２とＣゴ異な
った値としなければならぬ。しかし、一般的には、△１
と△２とは等しくそのｇｉは原信号のノイズレベルを十
分上回る範囲で小さいものがよく、通常、原信号のピー
ク値の１０％程度である。

固定レベル付加回路１４．１５の出力は、４＝号切替回
路１６に導ひかれ、接Ａ１６ａと１６Ｃとが接続される
ときけ、固定レベル付加回路１４の出力が、接点１６ｂ
と１６ｃとが灰続されるときは、固定レベル付加回路１
５の出力が選択されて、信号切替回路１６から送出され
る。

１７（・ま比較手段を示す。この叱較手段１７は、ハイ
ブリッド回路１１を介して原信号を入力端子１７ａから
取り込むと共に、入力端子１７ｂからは、演算子１々で
ある固定レベル付７ＪＩＪ回路１４又け１５の出力を信
号切替回路１６を介して取り込み、これらを比較して、
２値化を行うものである。

そして、比較手段１７からの出力は出力端子２から出力
されると共に切替制御回路１８に入力される。この切替
制御回路１８は、前述の信号切替回路１６と共に４択１
ｔｒｌＪ側１手段として機能する。選択制イ卸手段の機
能とは、比較手段の出力信号に基づいて、演算手段から
、加算した信号を出力するか減算した信号を出力するか
制御することである。

具体的に本実施例の場合は、比；１り手段１７から２値
の信号（白信号と黒信号で、ここで白信号を「１」レベ
ル、黒信号を１０」レベルとする）を、切替制御回路Ｉ
ＥＮ−ｊ取り入れ、２値の信号がｒ［］、Ｊレベルから
「１ルベルへ変化した１し１１間、最初、信号切替回路
１６からは固定レベル付加回路１４の出力が選択されて
いた状態から、固定レベル付加回路１５の出力が選択さ
れる状態となるよう信号を出力する。これによって、信
号切替回路１６の接点１６ｂ、１６ｃｉｔ接続される。

又、比較手段１７の出力である２藺の佃刊が「１ルベル
からｒＯＪレベルへ変化した−）１間、信−号切替回銘
１６の接点１６ａと１６ｃとが接続されるように１２］
替ｆｉｉｉＪ御回路１８によって匍１６ｉ１さイｔろ。

以上のように構成されｆｃ実施例の動作を第２図を参照
して以下に説明する。

第２１４２１　Ａのａのような胤１ｂ−号が、入力端子
１がら入力はれたものとす右。この原信号ａ（実線）に
ハイブリッド回路１１を介して遅延」’１９１２に〒８
す、所定の遅延を受けて、ハイノリ２１回路１３を介し
て固定レベル付加回路１４．１５へ入力される。同定レ
ベル付加回路１４では直流バイアス△ｌがイで］加妊れ
、その出力は信号１）（破線）となる。又、固定レベル
付加回路１５では、直流バイアス△２が））／２算され
、その出力は信号Ｃ（−線鎖線）となる。これらの信号
す、　　ｃが信号切替回路１６に入力されている。

今、初期状態（ｌこおいて、信号１刀替回路１６の接点
１６ａと１６ｃとが接続されているものとすると、比較
手段１７の入力端子１７ｂに＋ｄ、時刻ｔ１寸でＩｌ−
を信号すが入力されろ。従って、時刻１＋１では、第２
図Ｂに示すような２点鎖線のスレッショールドｄによっ
て、原信号ａが２値化を受けていることになる。それ故
、比較手段１７の出力信号ｅけ第２ＩンＩＣのように、
時刻ｔ１までは１０」の出力を出す。

時刻ｔ１をわずかに経過すると、固定レベル付加回路１
４からの出力信号すが原信号ａより下方となる。この瞬
間、比較手段１７の出力ｅは「１」の出力を出す。同時
に「０」から「１」への変化を切替制御回路１８は検出
し、信号切替回路１６の接Ａ１６ｂと１６０とを接続さ
せる。従って、比較手段１７０入力端子１７　ｂＫけ、
同定レベル付加回路１５の出力信号Ｃが信号切替回路１
６を介して入力され、時刻ｔｚｔではこの信号Ｃがスレ
ッショールドｄとなる。

更に、時刻ｔ２をわずかに経過すると、固定レベル付加
回路１５からの出力信号Ｃが原信号ａより上方となる。

この瞬間、比較手段１７の出力ｅは「１」の出力となる
。同時に「１」からｒＯＪへの変化を切替ｆｉｉｌｌ徊
１回路１８は検出し、信号切替回路１６の接点１６＆と
１６Ｃとを接続させろ。

従って、比較手段１７の人力Ｍ’５−Ｐ　１７　ｂには
、固定レベル付加回Ｉ烙１４の出力信号すが信号切替回
路１６を介し−Ｃ入力され、時刻ｔ２以降捷ではこの信
号すがスレツンヨールｒｄとなる。

時刻ｔ２以降においては、原信号ａのレベルが背景の影
響で緩やかに上昇する部分が存在する。。

しかし、この例では、原信号ａの立」−り・立下り特性
がある程度急峻なときだけ、スレツショールＰでの分離
を行いｑ４）るよう（Ｉ乙咥延手段の一＃延量を定めで
あるので、比較手段１７の出力の変化は起こらない１、 従って、背景などの色がわずかに変化しているようｆｃ
場合であっても、該った２値化をすることなく、重心な
２値化を行うことができろ。即ち、本発明によれば、背
景や振幅のシェージング、信号の平均レベルの変動など
に影響され石ことなく、常に正確な２値化が保証される
。

第６図は、本発明の他の実施例の要部のブロック図であ
る。図において、第１図と同一構成要素レボ同一符号を
付しである。１４′、１５′は固定レベル付加回路であ
り、これらの出力である＋△１及び−△２の直流バイア
スは、信号切替回路１６′の接点１６１ａ、１６’ｂが
接点１６１Ｃと接続されタトきに遅延手段１２の出力信
号に付加されるようにしたものである。従って、第２図
Ａの信号す、　ｃは常に作られろ訳ではなく、切替制御
回路１８の切替制御に応じて作られる。もちろん、初期
時においてに、接点１６ａと１６０が接続され、原信号
がスレッショールド金上回った瞬間接点１６ｂと１６ｃ
が接続され、更に原信号がスレッショールドを下回った
瞬間接点１６ａと１６Ｃとが接続されるような制御が行
なわれろのけ言う寸でもない。

このようｒｃ実実施知知っても、第１図に示したと同様
の幼芽、がイｕられろことげ当然である。

【図面の簡単な説明】

第１Ｌシｊは本発明の実権例のブロック図。 第２図は第１図の実施例の）ｉｊ作を７□１と、明する
ための波１ヒ図。 予：３図ｉｄ本管、明の他の実施例のブロック口である
。 １２・・・ｊ１イ延手段 （１４，１５，１４，１５）・・・演算手段１７・・・
比　較　手　段 （１６，１６′、１８　）　・＝選１ｉフ〈制御手ＩＱ
代理人力浦杢十本　山　　宗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原信号を遅延させる遅延手段と、該遅延手段の出力信号
   に所定の直流分を加減算する演算手段と、該演算手段の
   出力信号と原信号とを比較する比較手段と、核比峻手段
   の出力信号に基づいて前記演算手段から加算した信号を
   出力するか減算した信号を出力するか制御する選択制御
   手段とからなろ２値化回路。