JPS61222377A - 画像二値化回路 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、アナログ入力画像信号のレベル変化４二応じ
て最適なレベル補正を行って二値画像の品質を向上する
画像二値化回路６；関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕　゛画像処理方法と
して、１ビツトの二値化方式と多ビット（通常８ビット
以上）の多値化方式があるが二値化方式は回路が簡単で
メモリ容量も小さくできるので多く用いられて来でいる
。

二値化方式では画像信号を二値化してから画像処理を行
うので、二値化の適否がそのまま画像処理の品質を決定
する。

従来の画像二値化回路の一例をそれぞれ第８図および第
９図に示す。

第８図においては、アナログ画像信号８ｏを設定器７で
設定した二値化レベルＳ、と比較回路６で比較し、二値
画像信号Ｓ６を作っている。この場合は二値化レベルが
１つであるため６二、対象物の部分的な明暗１二対応で
きない。

また第９図舊：おいては、コンピュータパスラインＢ！
、ラッチ回路８およびＶ大変換器５を介して部分的Ｃ；
二値化レベルを可変設定しているが、照明条件の変化な
ど６二対応できず、従って正確な画像認識ができない。

〔発明の目的〕

本発明は、画像信号の状態を判別して自動的に二値化レ
ベルを変更し、照明条件などが変化しても適正な二値画
像が得られるようにした合理的な画像二値化回路を提供
することを目的としている。

［発明の概要］ 本発明は、アナログ画像信号を二値化レベルで処理して
二値画像信号を得る画像二値化回路において、アナログ
画像信号の平均値をあたえるサンプルホールド回路と、
上記アナログ平均信号をディジタル値Ｃ二変換するヤΦ
変換回路と、上記ディジタル平均信号から所定の演算Ｃ
二よってデイジタル二値化レベル信号を算出するマイク
ロプロセッサと、上記デイジタル二値化レベル信号をア
ナログ値−二置換するＤ／Ａ変換回路と、前記アナログ
画像信号と上記アナログ二値化レベル信号とを比較して
二１・・イ１１像信号を出力する比較回路を備え、照明
条件の変化など６二よる入力画像信号の変化に応じて二
値化レベルを自動的−二補正し、これａ二よつで二値画
像の品質の向上をはかったものである。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を第１図に示す。

第１図において、Ｓｏは工業用カメラなどから入力され
るアナログ画像信号であり、ゼロレベル補正回路１亀二
よって画像信号Ｓ、のゼロレベルの変動（出力がコンデ
ンサカップリングされたカメラなどの場合、アナログ画
像信号のゼロレベルが浮動する）が補正され、補正アナ
ログ画像信号Ｓ、として比較回路６に入力される。

一方上記補正アナログ画偉信号Ｓ１はサンプルホールド
回路２を通して平均化され、平均信号Ｓ、はい変換回路
３を介してディジタル値！：変換され、ディジタル平均
信号Ｓ１としてマイクロプロセッサ４に入力される。

マイクロプロセッサ４は所定の演算＆：よってディジタ
ル平均信号８に対応するデイジタル二値化レベル信号Ｓ
、を算出し、さらにＤ／Ａ変換回路５を介してアナログ
値８Ｉに変換し、アネログ二値化レベルの設定値として
比較回路６に入力する。これ−二よって適正な二値化が
行われる。

以下上記二値化レベルの算出方法−二ついて説明する。

第２図は第１図６二おける各部信号Ｓ、、Ｓ、。

Ｓ、およびＳ、の波形を示すタイムチャートである。

すなわち補正アナログ画像信号Ｓ、の平均値が８゜であ
り、これに対応して演算されたアナログ二値化レベルＳ
、と８１とが比較され、その大小に応じて二値画像信号
Ｓ、が出力される。

ここで照明条件が変化し、例えば照度が上昇すると、こ
れｇ：応じて画像信号Ｓ、が大きくなる。従って二値化
レベルＳ−が元のままであれば二値画像信号Ｓ６も変化
する。

第３図ではＳ、の平均値Ｓ１：応じて二値化レベルＳ、
を変更しているので、第２図の場合と同じ二値画像信号
Ｓ６が得られる。なお、サンプルホールド回路２による
平均化は、所定のスキャン期間中のアナログ画像信号を
ＣＢフィルタ等により平均化して行われ、第４図（ａ）
に示すようＣ：画像領域全体６二ついて平均化する方法
と、第４図伽）？＝示すようも二面像領域の一部で平均
化する方法があり、第２図および第３図は画像領域全体
について平均化する場合を示しでいる。第４図Ｃ二おい
てＸは対象物体、Ｙは平均化領域、２は画像領域である
。

Ｓに対する最適二値化レベルＳＩＩは一般に一次関数で
近似でき、例えば下式であたえられる。

８Ｓ　＝　　ａ　　＊　８．＋　ｂ　　　　　　　　　
　　　−（１）ここでａ、ｂは各物体によって定まる定
数である０ 従ってマイクロプロセッサ４は上記（１）式に対応する
演算を行えばよい。

また第５図（ａＬ伽）（二示すように、物体−二よって
は同じ平均化した信号Ｃ：対し最適な二値化レベルが異
危ることがあるが、マイクロプロセッサ４は上記（１）
式−二おける定数ａ、ｂを変更するだけで対応できるの
で、物体の種類が多、＜、かつ照明条件が変化する場合
にも、最適な二値化を行うことができる。

第６図（ａ）、伽）はそれぞれ第５図（ａ）ｔ　（ｂ）
に対応するレベル補正の結果を示したものである。

８．４二対する最適二値化レベルＳ、は（１）式に示す
よう６；−次関数であたえられるので、二値化レベルＳ
、を実際の画像を見ながら操作員が手動作で初期値を設
定し、その後の平均信号Ｓ、の変化に比例して二値化レ
ベルＳ口を修正するよう僅ニジてもよい。

第７図はこの場合のマイクロプロセッサ４の動作を示す
フローチャートであり、演算はアナログ信号Ｓ、に対応
するディジタル信号８ａとアナログ信号Ｓ、（＝対応す
るディジタル信号Ｓ４との間で行われるＯ すなわち操作品が最適な二値化レベルＶ、を手動設定す
ると、マイクロプロセッサ４はそのときの８ｓの値８ｉ
ｍ’とＶ、から係数人を算出し、以後所定のサンプリン
グ周期で８畠を読込み、そのときの値８ｉｍと上記係数
人とから８ｏｕｔ　ｚ　Ａ　ｘ　＆ｉｎ　　を計算し、
８ｏｕｔを８４の値として出力する。

これ６二よって平均値信号８．ｉ二対応して最適な二値
化レベルＳ−孟設定されることＣ：なる。

Ｌ発明の効果〕 以上説明したよう（一本発明１二よれば、特別な検出賜
どを用いることなく照明条件などの変化−二応じて自動
的亀二二値化レベルを補正し、これ（二よって二値画像
の品質を向上する合理的な画像二値化回路が得られる。

【図面の簡単な説明】

゛第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図およ
び第３図はそれぞれ本発明６二おける各部信号波形を示
すタイムチャート、第４図（ａ）、Φ）は平均化領域を
説明するための図、第５図および第６図はそれぞれ二値
化レベルが異なる場合の各部信号波形を示すタイムチャ
ート、第７図は本発明６二おける二値化レベル演算の一
例を示すフローチャート、第８図および第９、図はそれ
ぞれ従来の画像二値化回路の一例を示す回路図である。 １　　ゼロレベル補正回路 ２　　サンプルホールド回路 ３Ａ、／Ｄ変換回路 ４　　マイクロプロセッサ ５　　　Ｄ／Ａ変換回路 ６　　比較回路 ８゜　　入力アナログ画像信号 Ｓｌ　　　補正アナログ画像信号 Ｓ鵞°　アナログ平均信号 Ｓｌ　　　ディジタル平均信号 Ｓ４　　　デイジタル二値化しベル信号Ｓツ　　　アナ
ログ二値化レベル信号 Ｓ−二値画像信号 （８７３３）　　代理人弁理士　猪　股　祥　晃　（ほ
か１名）第　　１　　図 →ｔ ＠２ｒ！Ａ →を 第　　３　図 第　　４　　図 （α）　　　→尤　　　　＜ｂ）　　　→を第　　５　
　図 （α）　→　　（７））→を 第　　６　　図 第　　７　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アナログ画像信号を二値化レベルで処理して二値画像信
   号を得る画像二値化回路において、上記アナログ画像信
   号の平均値をあたえるサンプルホールド回路と、上記ア
   ナログ平均信号をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回
   路と、上記ディジタル平均信号から所定の演算によつて
   ディジタル二値化レベル信号を算出するマイクロプロセ
   ッサと、上記ディジタ二値化レベル信号をアナログ値に
   変換するＤ／Ａ変換回路と、前記アナログ画像信号と上
   記アナログ二値化レベル信号とを比較して二値画像信号
   を出力する比較回路を備えたことを特徴とする画像二値
   化回路。